JP2002525395A - Materials suitable for precision mesh-shaped polymerization processes and their use - Google Patents

Materials suitable for precision mesh-shaped polymerization processes and their use

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JP2002525395A
JP2002525395A JP2000571283A JP2000571283A JP2002525395A JP 2002525395 A JP2002525395 A JP 2002525395A JP 2000571283 A JP2000571283 A JP 2000571283A JP 2000571283 A JP2000571283 A JP 2000571283A JP 2002525395 A JP2002525395 A JP 2002525395A
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solid
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マイケル ヒューストン,
利昭 日野
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Abstract

(57)【要約】 本開示は、正確な寸法を有する製品/物品の精密網目形状作製を達成するために、特別に調製した前駆体混合物の迅速かつ有効なインサイチュ重合のためのプロセシングアプローチを記載する。このプロセスは、デッドポリマー、反応性可塑剤および開始剤の混合物からなる重合可能な組成物の使用により、この組成物は、半固体様であり、そしてプロセシングの前にそれらの部分的に重合された性質の結果として、硬化の際に低い収縮度を誘導する。前駆体混合物のこの部分的に重合された性質はまた、非常に耐衝撃性である製品/物品が作製されることを可能にする。他の所望のエンジニアリング特性は、この重合可能な(硬化可能な)混合物を処方する際に、出発成分の慎重なブレンドによって同様に達成され得る。   (57) [Summary] The present disclosure describes a processing approach for rapid and efficient in situ polymerization of a specially prepared precursor mixture to achieve precise network shaping of products / articles with precise dimensions. This process is based on the use of a polymerizable composition consisting of a mixture of a dead polymer, a reactive plasticizer and an initiator, so that the composition is semi-solid-like and is partially polymerized before processing. As a result of its properties, it induces a low degree of shrinkage upon curing. This partially polymerized nature of the precursor mixture also allows highly impact resistant products / articles to be made. Other desired engineering properties can likewise be achieved by careful blending of the starting components in formulating the polymerizable (curable) mixture.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 (発明の分野) 本発明は重合および成形の分野に関する。より詳細には、本発明は、硬化時に
ほとんど全く収縮を伴わない、寸法が安定かつ正確な物体を提供するための、半
固体状材料の迅速なインサイチュでの精密網目形状重合(rapid in−s
itu near−net−shape polymerization)のた
めのプロセスに関する。本発明は、さらに、このプロセスに用いる有用な半固体
状材料に関する。
[0001] The present invention relates to the field of polymerization and molding. More specifically, the present invention relates to rapid in-situ, precision in-situ polymerization of semi-solid materials to provide dimensionally stable and accurate objects with little or no shrinkage upon curing.
itu near-net-shape polymerization. The invention further relates to useful semi-solid materials for use in this process.

【0002】 (発明の背景) 寸法が正確な物体/物品には、エレクトロニクス、オプティクス、自動車、航
空、および他のハイテクノロジ−産業における多くの用途が見出される。例とし
て以下が挙げられる:種々の精密なレンズ(球面および非球面)などの光学的に
透過性の物体/物品、眼用レンズ(シングルビジョン、二焦点、三焦点、および
プログレッシブ)、コンタクトレンズ、光データ記憶ディスク基板、および投影
光学/レンズアレイ。非透過性であるが、寸法が正確な部品は多数存在する(例
えば、カプラー、ハウジング、ギア、および種々のパッキングアセンブリ)。寸
法が正確な部品の最も簡単な製造方法は、シートストックの機械加工、摩砕、お
よび研摩であり、実際、このアプローチは、数種の眼用レンズに今日でも使用さ
れている。不遇にも、このアプローチは、単純な形状に制限され、そして1つの
部品を生産するために比較的多くの熟練工が必要であるために、コストがかかる
。さらに一般的には、プラスチック産業は、形状が複雑な部品を製造するための
射出成形、圧縮成形、トランスファー成形、反応射出成形(RIM)およびキャ
スティングなどの周知プロセスに依存している。
BACKGROUND OF THE INVENTION Dimensionally accurate objects / articles find many applications in electronics, optics, automotive, aviation, and other high technology industries. Examples include: optically transmissive objects / articles, such as various precision lenses (spherical and aspheric), ophthalmic lenses (single vision, bifocal, trifocal, and progressive), contact lenses, Optical data storage disk substrate, and projection optics / lens array. There are a number of parts that are opaque but accurate in size (eg, couplers, housings, gears, and various packing assemblies). The simplest methods of producing precisely dimensioned parts are machining, grinding and polishing of sheet stock, and in fact this approach is still used today for some ophthalmic lenses. Unfortunately, this approach is costly because it is limited to simple shapes and requires a relatively large number of skilled workers to produce one part. More generally, the plastics industry relies on well-known processes such as injection molding, compression molding, transfer molding, reaction injection molding (RIM) and casting to produce parts with complex shapes.

【0003】 射出成形、圧縮成形およびトランスファー成形には熱可塑性ポリマーの使用が
必要である。材料の選択は架橋していないポリマーに制限され、このポリマーは
熱によって溶融され得、そして高圧で射出され得る。例示的なポリマーとして、
ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ABS(アクリロニトリル−ブタジ
エン−スチレン)およびポリカーボネートが挙げられる。これらの成形プロセス
は、高温および高圧を必要とし;従って、高価な成形設備および鋳型が必要であ
る。厚い断面を有する大きな部品は、熱の移動速度が低いために、成形が困難で
ある。長いサイクル時間は、プロセスを非経済的なものにする。さらに、熱膨張
有限係数は、冷却時の部品のそりをもたらし得る。従って、これらのプロセスは
、正確に寸法が要求される部品の大量生産にほとんど実用的ではない。
[0003] Injection molding, compression molding and transfer molding require the use of thermoplastic polymers. The choice of material is limited to uncrosslinked polymers, which can be melted by heat and injected at high pressure. As an exemplary polymer,
Polymethyl methacrylate, polystyrene, ABS (acrylonitrile-butadiene-styrene) and polycarbonate. These molding processes require high temperatures and pressures; therefore, expensive molding equipment and molds are required. Large parts with thick cross-sections are difficult to mold due to the low rate of heat transfer. Long cycle times make the process uneconomical. In addition, finite coefficients of thermal expansion can result in component warpage during cooling. Therefore, these processes are hardly practical for mass production of components that require precise dimensions.

【0004】 反応射出成形は、少なくとも2つの高反応性成分(A+B)の使用を必要とす
る。ウレタンは、このような例の1つであり、ここで、反応性成分はモノマーの
イソシアネートおよびアルコールである。これらの成分は、鋳型キャビティへの
射出の直前に迅速かつ徹底的に混合される。材料は次いで、迅速にキャビティ内
にセット(硬化)され得る。この技術は、反応性が高く、そして一般的に毒性を
有する材料に依存する。徹底的に混合するための機械的手段は一体型プロセスの
一部であり、これは生産設備にコストがかかる。製造された部品は、また、重合
プロセスに関連した収縮効果のために、寸法があまり正確ではない。材料の選択
は、要求される反応化学によっても制限される。従って、反応射出成形(RIM
)は、反応性が高い官能基、鋳型充填の前の混合強度、およびこのプロセスを実
施するための複雑で高価な機械装置の必要性によって制限される。
[0004] Reaction injection molding requires the use of at least two highly reactive components (A + B). Urethane is one such example, where the reactive components are monomeric isocyanates and alcohols. These components are mixed quickly and thoroughly just before injection into the mold cavity. The material can then be quickly set (cured) into the cavity. This technique relies on highly reactive and generally toxic materials. The mechanical means for thorough mixing is part of an integrated process, which adds cost to the production equipment. The manufactured parts are also less accurate in dimensions due to the shrinkage effects associated with the polymerization process. The choice of material is also limited by the required reaction chemistry. Therefore, reaction injection molding (RIM
) Are limited by highly reactive functional groups, mixing strength prior to mold filling, and the need for complex and expensive machinery to perform this process.

【0005】 正確な部品の製造は、キャスティングとして一般的に知られているプロセスに
よって試みられている。キャスティングは典型的に、上記プロセスの安価な代替
プロセスである。これはまた、より融通性のあるプロセスであり、このプロセス
において、多数の前駆体混合物(例えば、モノマー、架橋剤、オリゴマーなど)
は、種々の最終部品および性能特性を達成するように処方され得る。最終部品は
、熱硬化性であり得、メルトフローを避けるために架橋されるポリマー網目構造
によって形成され得る。前駆体溶液は比較的低い粘度を有し、鋳型充填を促進す
るので、このプロセスは低圧操作であり、これによって必要な設備経費が減少さ
れる。不遇にもこのキャスティングプロセスは、しばしば、ラップされた形状の
不正確な部品を生成する、処方された前駆体混合物の高い収縮率によって妥協さ
れる。高い収縮率は、低〜中程度の粘度を有する前駆体の使用による当然の結果
である。例として、眼用レンズを挙げる場合、レンズ形状キャビティを規定する
鋳型は一般に、前方半体と後方半体、ならびに介在ガスケットからなる。前方鋳
型半体は凹状であり、対して、後方半体は凸状である。詳細な設計特性によって
、得られるレンズの有用性が区別される。従って、インサイチュ硬化プロセスが
精密網目形状中実度(fidelity)で実施され得る場合、およびそのよう
な場合でさえあれば、シンプルビジョンレンズ、二焦点レンズ、三焦点レンズ、
プログレッシブレンズ、球面レンズ、非球面レンズ、およびトロイダルレンズが
原理的に全て作製され得る。良くてもキャスティングに使用される材料が高い収
縮程度を示す場合、これは明らかに困難な課題である。従って、キャスティング
は、鋳型充填工程、重合を誘発し、そして維持する活性化工程、および部品を仕
上げ、そして鋳型半体を再使用する/再び棚上げする(re−shelf)する
ための鋳型開封/続くクリーニング工程を必要とする。今日まで、全ての公知キ
ャスティングプロセスは、鋳型キャビティに容易に供給され得る(すなわち、適
度な圧力)、重合可能な流体を用いて開始する。泡の形成を最小にするために、
注意が必要である。慎重に設計されたガスケットが必要であり、これは、鋳型半
体によって形成されるキャビティを密封するために適用される。次いで、制御さ
れた硬化工程が、供給された液体を完成した固体物体へと変換するために課せら
れる。
[0005] The manufacture of accurate parts has been attempted by a process commonly known as casting. Casting is typically an inexpensive alternative to the above process. This is also a more versatile process in which a large number of precursor mixtures (eg, monomers, crosslinkers, oligomers, etc.)
Can be formulated to achieve various end parts and performance characteristics. The final part can be thermoset and can be formed by a polymer network that is crosslinked to avoid melt flow. Since the precursor solution has a relatively low viscosity and promotes mold filling, the process is a low pressure operation, which reduces the required equipment costs. Unfortunately, this casting process is often compromised by the high shrinkage of the formulated precursor mixture, which produces incorrect parts in the wrapped shape. High shrinkage is a natural consequence of the use of precursors having low to moderate viscosities. By way of example, when referring to an ophthalmic lens, the mold defining the lens-shaped cavity generally consists of an anterior half and a posterior half, as well as an intervening gasket. The front mold half is concave, while the rear half is convex. Detailed design characteristics distinguish the usefulness of the resulting lens. Thus, if the in-situ curing process can be performed with precision mesh shape fidelity, and if so, simple vision lenses, bifocal lenses, trifocal lenses,
Progressive lenses, spherical lenses, aspheric lenses, and toroidal lenses can in principle all be produced. This is clearly a difficult task, at best if the material used for casting exhibits a high degree of shrinkage. Thus, casting is a mold filling step, an activation step to induce and maintain polymerization, and a mold opening / following to finish the part and re-use / re-shelf the mold halves. Requires a cleaning step. To date, all known casting processes begin with a polymerizable fluid that can be easily fed into the mold cavity (ie, moderate pressure). To minimize foam formation,
Caution must be taken. A carefully designed gasket is required, which is applied to seal the cavity formed by the mold halves. A controlled curing step is then imposed to convert the supplied liquid into a finished solid object.

【0006】 最も硬化可能な処方物は、炭素−炭素二重結合を含む。このような不飽和部位
は、アクリレート、メタクリレート、ビニルエーテル、およびビニルなどの官能
基によって例示される。フリーラジカルまたはイオン重合機構は、UVまたは熱
のいずれかによって誘起される適切な開始剤によって誘発され得る(すなわち、
光または熱によって誘発される重合)。反応混合物は、適切なプロセス経済を可
能とするために、できる限り短い時間で一度にキャビティを充填しなければなら
なので、低分子または有機混合物は、通常、粘性を低く維持するために使用され
る。これらのシステムは、いくつかのオリゴマー混合物において15%程度の高
さ、そしていくつかの低分子処方物において20%よりもさらに高い、有意な収
縮度を硬化時に有する。
[0006] Most curable formulations contain a carbon-carbon double bond. Such sites of unsaturation are exemplified by functional groups such as acrylates, methacrylates, vinyl ethers, and vinyl. The free radical or ionic polymerization mechanism can be triggered by a suitable initiator that is triggered either by UV or heat (ie,
Light or heat induced polymerization). Small molecule or organic mixtures are usually used to keep the viscosity low, as the reaction mixture must fill the cavity at one time in as short a time as possible to allow a suitable process economy . These systems have significant shrinkage upon curing, as high as 15% in some oligomer mixtures, and even higher than 20% in some small molecule formulations.

【0007】 さらに、不飽和種の重合は、不遇にも発熱反応である。このような反応系が硬
化される場合、大量の熱が生じる。その結果、硬化中にキャスト部品の急激な温
度上昇が生じ、これはしばしば、材料の熱分解、変色、ならびに冷却および鋳型
からの除去の際の部品の反りをもたらす。この問題は、熱移動を改善することに
よって改善され得る。不遇にも、熱移動は、大半のポリマー系の乏しい熱伝導率
に一部起因してのみ大いに改善され得る。硬化中の過剰加熱はまた、開始処方物
中の開始剤種の濃度を下げることによって減少され得るが、但し、開始剤濃度の
減少が、硬化プロセスを延長し、そして不完全な硬化反応および部分的にのみ重
合した最終物体をもたらし得ることを除く。
Further, the polymerization of unsaturated species is unfortunately an exothermic reaction. When such a reaction system is cured, a large amount of heat is generated. The result is a sharp rise in temperature of the cast part during curing, which often results in thermal decomposition, discoloration of the material, and warpage of the part during cooling and removal from the mold. This problem can be ameliorated by improving heat transfer. Unfortunately, heat transfer can be greatly improved only in part due to the poor thermal conductivity of most polymer systems. Overheating during curing can also be reduced by lowering the concentration of the initiator species in the starting formulation, provided that the reduction in initiator concentration prolongs the curing process and results in incomplete curing reactions and partial Except that it can result in a final body that has only been polymerized exclusively.

【0008】 重合を伴う熱生成および収縮は、キャビティの輪郭を複製する正確な部品を生
成するため、および硬化反応を減速させて急激な温度上昇を減少させるために、
特別に操作された硬化プロセス(例えば、ゾーン硬化技術)によって適応されな
ければならない。漏れ(材料の漏れ)を防止するため、および気泡の導入を最小
にするためにガスケットを使用する必要性は、機械装置設計の制限された融通性
を指図する。非整列軸オフセット(デセントレーション(de−centrat
ion)として公知)を意図的に作製するような様式で、前方鋳型半体と後方鋳
型半体とを配置させることがまた困難である。さらに、2つの軸を回転させて意
図的な傾斜を作製することは困難である(従って、得られたレンズにプリズム硬
化を与える)。
[0008] The heat generation and shrinkage associated with polymerization creates a precise part that replicates the contour of the cavity, and to slow the curing reaction and reduce the rapid temperature rise.
It must be accommodated by specially manipulated curing processes (eg, zone curing techniques). The need to use gaskets to prevent leakage (leakage of material) and to minimize the introduction of air bubbles dictates the limited flexibility of machine design. Non-alignment axis offset (de-centration
It is also difficult to arrange the anterior mold half and the posterior mold half in such a way as to deliberately make them known as ion). Further, it is difficult to rotate the two axes to create an intentional tilt (and thus provide prism hardening to the resulting lens).

【0009】 最後に、全ての反応混合物が重合していない状態で最初に存在しているわけで
はない場合がほとんどであるので、仕上げられた部品に低分子、揮発性種が残存
しないように、このプロセスは全てのこのようなまだ未反応の材料の前駆体の硬
化を達成しなければならない。特に、開始剤組成物が熱生成の速度を最小とする
ように低く維持される場合、これはプロセスの継続時間を遅延する効果を有する
。フリーラジカル重合において、この問題は、酸素の存在(重合化液体中に溶解
しているか、または鋳型の周囲に存在する蒸気種に存在する)の結果として生じ
る反応の阻害によってさらに悪化する。重合化液体の窒素パージングおよび鋳型
キャビティの窒素パージングはともに、重合がタイムリー様式で起こり得るよう
に酸素レベルを低く維持するために使用されなければならない。しばしば、窒素
パージングは、全ての酸素を除去することができず、そして部品は部分的にのみ
硬化されたままであり(とりわけ、部品の表面付近)、粘着性または接着性の表
面(skin)をもたらす。製造業者は、酸素ジラジカルと反応する開始剤、高
レベルの開始剤(これは、おそらく高温エクスカーションおよび黄変(yell
owing)を増加させる)、または硬化した部品の表面での酸素不透過性フィ
ルムをしばしば使用し、酸素がキャスト部品の近接した表面領域における硬化反
応を減速させることを防止するために、徹底的に実施している。このようなフィ
ルムの挿入は、物体を部分的に硬化した後の鋳型の開封を制限し、この挿入はさ
らに、このプロセスを複雑にし、そしてプロセス継続時間を遅延する効果を有す
る。
Finally, most of the time, not all reaction mixtures are initially present in a non-polymerized state, so that low molecular, volatile species do not remain in the finished part. This process must achieve curing of the precursor of all such unreacted materials. This has the effect of delaying the duration of the process, especially if the initiator composition is kept low to minimize the rate of heat generation. In free radical polymerization, this problem is exacerbated by the inhibition of the reaction resulting from the presence of oxygen (dissolved in the polymerization liquid or present in vapor species present around the template). Both nitrogen purging of the polymerization liquid and nitrogen purging of the mold cavity must be used to keep oxygen levels low so that polymerization can take place in a timely manner. Often, nitrogen purging cannot remove all of the oxygen and the part remains only partially cured (especially near the surface of the part), resulting in a sticky or adhesive surface (skin) . Manufacturers have suggested that initiators that react with oxygen diradicals, high levels of initiators (which may be due to high temperature excursions and yellowing (yell)
oxygen-impermeable film on the surface of the cured part is often used to prevent oxygen from slowing down the curing reaction in the adjacent surface area of the cast part. We are implementing. The insertion of such a film limits the opening of the mold after the object has been partially cured, which further has the effect of complicating the process and delaying the process duration.

【0010】 (発明の要旨) 本発明は、一般的に確立されたプロセスの上記の本質的な欠点を克服する革新
的なアプローチを開示する。本発明が、大量生産に適した極度に経済的なプロセ
スを約束する点で独特である。本発明はまた、寸法が正確な部品を提供する。こ
の開示の第二の目的は、成形の間の半固体状の挙動、硬化時の非常に低い固有収
縮、および最終物体の高度に最適化された操作特性を示す、新規なクラスの重合
可能材料の処方である。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention discloses an innovative approach that overcomes the above-mentioned essential shortcomings of generally established processes. The present invention is unique in that it promises an extremely economical process suitable for mass production. The present invention also provides parts with accurate dimensions. A second object of this disclosure is a new class of polymerizable materials that exhibit semi-solid behavior during molding, very low inherent shrinkage upon curing, and highly optimized handling properties of the final object It is a prescription.

【0011】 より詳細には、本発明は、巨大分子網目構造ならびに寸法が安定かつ正確で、
硬化の際にほとんど全く収縮を伴わない物品の製造を提供するための、半固体状
材料の迅速なインサイチュでの精密網目形状重合のプロセスに関する。このプロ
セスは以下の工程を包含する:半固体重合可能組成物を提供するために、デッド
ポリマー、反応性可塑剤および開始剤を共に混合する工程;上記半固体組成物を
所望の形状に形成する工程;ならびに上記重合化可能組成物を重合化エネルギー
(polymerizing energy)の供給源に暴露して、寸法安定性
および内部鋳型キャビティの高い忠実度の複製を有する最終製品を提供する工程
。このように生成される物品は、必要に応じて、透過性であり得、そして/また
は衝撃に対する耐性(弾性)を有し得る。得られた巨大分子網目構造は、以下の
i)またはii)またはiii)のいずれかを有することを特徴とする:i)か
み合いデッドポリマーの周囲および内部にラップされた反応性可塑剤の半相互貫
入架橋ポリマー網目構造(半IPN(semi−IPN));ii)かみ合いデ
ッドポリマー内の反応性可塑剤の相互貫入架橋ポリマー網目構造、この反応性可
塑剤のポリマー網目構造はさらに、上記デッドポリマーに架橋されている;ii
i)かみ合いデッドポリマー内の相互貫入反応性可塑剤のポリマー鎖(これは直
鎖、分枝などであり得る)。極端な場合、材料が半固体として扱われ得る限り、
デッドポリマーはほとんど全く使用されないか、または全く使用されず、そして
反応性オリゴマーまたは反応性マクロマーのみが使用される。重合時、この配置
によって、絡み合ったポリマー(直鎖または分枝など)または単一の均一な架橋
ポリマー網目構造をもたらす。
More particularly, the present invention relates to a method of making a macromolecular network as well as dimensionally stable and accurate,
The present invention relates to a process for the rapid in situ precision mesh-shaped polymerization of semi-solid materials to provide for the production of articles with little or no shrinkage upon curing. The process involves the following steps: mixing the dead polymer, reactive plasticizer and initiator together to provide a semi-solid polymerizable composition; forming the semi-solid composition into a desired shape Exposing the polymerizable composition to a source of polymerizing energy to provide a final product having dimensional stability and high fidelity replication of the inner mold cavity. The articles so produced can optionally be permeable and / or have impact resistance (elasticity). The resulting macromolecular network is characterized by having any of the following i) or ii) or iii): i) semi-interactive reactive plasticizer wrapped around and inside the interlocking dead polymer Penetrating cross-linked polymer network (semi-IPN); ii) interpenetrating cross-linked polymer network of reactive plasticizers in the interlocking dead polymer, the polymer network of the reactive plasticizer further comprising Crosslinked; ii
i) The polymer chains of the interpenetrating reactive plasticizer within the interlocking dead polymer (which can be linear, branched, etc.). In extreme cases, as long as the material can be treated as a semi-solid,
Little or no dead polymer is used, and only reactive oligomers or reactive macromers are used. During polymerization, this arrangement results in an entangled polymer (such as linear or branched) or a single uniform crosslinked polymer network.

【0012】 上記ポリマーが架橋可能基を有する場合、反応性架橋剤はデッドポリマー鎖と
反応し得る。多官能性モノマーの存在下、2つのポリマー網目構造が形成され、
これは共に架橋されている。デッドポリマーへの鎖移動によるグラフト反応が、
また、デッドポリマー間の反応性可塑剤の網目構造形成に加えて生じ得る。この
ような合成は、反応性可塑剤によって形成される網目構造へのデッドポリマーの
架橋が2つのポリマー間の相分離を防止し得るので、望ましい。単官能性の反応
性可塑剤が使用されさえすれば、直線状ポリマー鎖は、デッドポリマー鎖間で形
成され得る。透過性の部品を調製するための架橋網目構造にわたるこの配置は一
般的に好ましくない。なぜなら、架橋されていないポリマーは、経時的に相分離
する傾向(速度論的に制限される)があるからであるが、2つ以上のポリマー相
間の適合性の稀有な場合は例外である。単官能性の反応性可塑剤のみを含有する
混合物は、しばしば、デッドポリマー鎖と僅かに反応し(架橋可能な側部の基が
デッドポリマーに存在しない場合でさえも)、望ましくは、目的の時間にわたる
相分離を防止するに十分な安定性を有する僅かに架橋した網目構造を生成する。
不透過性に仕上げられた部品が目的物である場合、上記制限は緩和される。
When the polymer has a crosslinkable group, the reactive crosslinker can react with the dead polymer chain. In the presence of the polyfunctional monomer, two polymer networks are formed,
It is crosslinked together. Grafting reaction by chain transfer to dead polymer,
It can also occur in addition to network formation of reactive plasticizers between dead polymers. Such a synthesis is desirable because cross-linking of the dead polymer into the network formed by the reactive plasticizer can prevent phase separation between the two polymers. As long as a monofunctional reactive plasticizer is used, linear polymer chains can be formed between dead polymer chains. This arrangement over a crosslinked network for preparing permeable parts is generally not preferred. This is because uncrosslinked polymers have a tendency to phase separate over time (kinetically limited), except in the rare case of compatibility between two or more polymer phases. Mixtures containing only monofunctional reactive plasticizers often react slightly with the dead polymer chains (even when the crosslinkable side groups are not present in the dead polymer), and are preferably Produces a slightly crosslinked network with sufficient stability to prevent phase separation over time.
If the component is an impermeable finished part, the restriction is relaxed.

【0013】 本発明はさらに、上記プロセスと共に有用である特定の半固体状重合可能組成
物を包含する。半固体組成物は、デッドポリマー、反応性可塑剤および開始剤の
混合物を含む。これらの組成物は、鋳型リリース、向上した安定性または耐候性
、非黄変(non−yellowing)特性などを達成するために、当該分野
で周知の他の添加剤を必要に応じて含み得る。
[0013] The present invention further includes certain semi-solid polymerizable compositions that are useful with the above processes. Semi-solid compositions include a mixture of a dead polymer, a reactive plasticizer, and an initiator. These compositions may optionally include other additives well known in the art to achieve mold release, improved stability or weatherability, non-yellowing properties, and the like.

【0014】 本発明は、要求される力学的特性、熱特性、光学特性および他の所望の特性を
有する正確な部品を達成するための、反応化学の広範な選択を可能にする。これ
は応力がなく、そして割れ目がなく、複屈折がほとんどないかまたは全くない正
確な部品を得る。非常に衝撃耐性であるか、プリズム形状を有するか、所望され
るが以前では達成することが困難であった他の特性を有する正確な製品が製造さ
れ得る。
The present invention allows for a wide choice of reaction chemistry to achieve precise parts with the required mechanical, thermal, optical and other desired properties. This results in a precise part without stress and without cracks, with little or no birefringence. Precise products can be manufactured that are very shock resistant, have a prismatic shape, or have other properties that are desired but previously difficult to achieve.

【0015】 (発明の詳細な説明) 本明細書中および添付の特許請求の範囲で使用される用語「a」および「an
」は、「1以上」を意味する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The terms “a” and “an” are used herein and in the appended claims.
"Means" one or more. "

【0016】 本明細書中および添付の特許請求の範囲で使用される用語「デッドポリマー」
は、完全に重合された一般的な反応しないポリマーをいう。特定のポリマー化学
が使用される場合、デッドポリマーがポリマー鎖内に、またはその鎖に結合され
た不飽和エンティティーを有さない場合でさえも、デッドポリマーは反応性可塑
剤と反応し得る。デッドポリマーは、直鎖または分枝のホモポリマーもしくはコ
ポリマーであり得る。コポリマーの場合、配列分布は、配列またはブロック(b
locky)においてランダムであり得る。ブロックコポリマーは、テーパー(
tapered)であり得るか、またはグラフトされた側鎖を有し得る。デッド
ポリマーのアーキテクチュアは、分枝、複数鎖、コム形状もしくはスター形状で
あり得る。ジブロック、トリブロック、またはマルチブロック構造は、全て、本
発明の範囲に含まれる。
The term “dead polymer” as used herein and in the appended claims
Refers to a fully unpolymerized general unreacted polymer. If a particular polymer chemistry is used, the dead polymer can react with the reactive plasticizer, even if the dead polymer does not have unsaturated entities within or attached to the polymer chain. The dead polymer can be a linear or branched homopolymer or copolymer. In the case of a copolymer, the sequence distribution is the sequence or
locky). The block copolymer has a taper (
tapered) or have grafted side chains. The architecture of the dead polymer can be branched, multi-chain, comb-shaped or star-shaped. Diblock, triblock, or multiblock structures are all within the scope of the present invention.

【0017】 正確な部品の生産に有用な半固体重合可能組成物は、1実施態様において、少
なくとも1つの低分子種(これ自体は、重合化可能であるか、または架橋可能で
ある)とデッドポリマーを混合することによって調製される。この低分子種は、
本明細書中および添付の特許請求の範囲で「反応性可塑剤」と言及される。別の
実施態様において、半固体重合可能コア組成物は、反応性可塑剤、または反応性
可塑剤の混合物を含有するが、デッドポリマーは存在しない。反応性可塑剤は、
モノマー、架橋剤、オリゴマー反応物、オリゴマー架橋剤、またはマクロマー反
応物もしくはマクロマー架橋(集合的に、マクロマー)を含み得る。反応性可塑
剤は、デッドポリマーを可塑化し、周囲温度以下で所望のコンシステンシーを有
し(すなわち、短時間にわたって容易な取扱いのための形状を維持し得る)、そ
して処理温度において所望のコンシステンシーを有する(すなわち、所望の形状
に圧縮され得るか、または形成され得るに十分な展性)組成物を与える。前記処
理温度は、周囲温度よりも適度に高いか、または低くなるように都合よく選択さ
れ得る。反応性可塑剤は、それ自体が、単官能性、二官能性、三官能性、または
他の多官能性エンティティーから構成される混合物であり得る。
[0017] Semi-solid polymerizable compositions useful for the production of precision parts are, in one embodiment, dead-ended with at least one low molecular species, which is itself polymerizable or crosslinkable. It is prepared by mixing the polymers. This low molecular species
Reference is made herein and in the appended claims to "reactive plasticizers". In another embodiment, the semi-solid polymerizable core composition contains a reactive plasticizer, or a mixture of reactive plasticizers, but no dead polymer. The reactive plasticizer is
It may include monomers, crosslinkers, oligomer reactants, oligomer crosslinkers, or macromer reactants or macromer crosslinks (collectively, macromers). The reactive plasticizer plasticizes the dead polymer, has the desired consistency below ambient temperature (ie, can maintain its shape for easy handling over a short period of time), and has the desired consistency at the processing temperature. (Ie, malleable enough to be compressed or formed into a desired shape). The processing temperature may be conveniently selected to be moderately higher or lower than ambient temperature. The reactive plasticizer can itself be a mixture composed of monofunctional, difunctional, trifunctional, or other multifunctional entities.

【0018】 全体的に、得られる処方物における反応性可塑剤の量および組成は、この処方
物が半固体状であり、そして鋳型内のガスケットを必要とせずに有効に取扱われ
得るような量および組成である。すなわち、反応性可塑剤は、所望の処理温度お
よび圧力での展性ならびに成形性を可能とするに十分な濃度で存在するが;しか
し、この混合物は、周囲温度またはそれよりも僅かに高いかもしくは低くなるよ
うに都合よく選択され得る材料の保存温度および鋳型封鎖温度(mold cl
osure temperature)において短時間にわたって、液垂れせず
に(non−driping)、そして自由に流れない。反応性可塑剤の量は、
一般に、約0.1重量%〜約100重量%、好ましくは約1重量%〜約50重量
%、より好ましくは約3重量%〜約25重量%である。
Overall, the amount and composition of the reactive plasticizer in the resulting formulation is such that the formulation is semi-solid and can be effectively handled without the need for a gasket in the mold. And the composition. That is, the reactive plasticizer is present in a concentration sufficient to permit malleability and moldability at the desired processing temperatures and pressures; however, the mixture may be at ambient temperature or slightly above ambient temperature. Alternatively, the storage temperature and the mold closure temperature (mold cl) of the material can be conveniently selected to be lower.
Non-drip and do not flow freely for a short period of time in the environment. The amount of reactive plasticizer is
Generally, from about 0.1% to about 100%, preferably from about 1% to about 50%, more preferably from about 3% to about 25% by weight.

【0019】 反応性可塑剤ならびにデッドポリマーのタイプおよび相対量は、混合物の時間
および温度依存性粘性−弾性特性を指図する。選択された組成物の粘性−弾性特
性は、広範でありそして可変であり得る。本明細書中に開示される本発明の実施
に関して、組成物には、同一温度での取扱いおよび/または鋳型アセンブリ中へ
の導入のために、高い粘性、半固体もしくは固体状であることのみが要求され、
一方、鋳型アセンブリが封鎖後に加熱されるか、または冷却される処理温度にお
いては、半固体であるかまたは液体状(すなわち、変形可能)である。実際、全
ての公知の材料系は加熱時により従順となるので、成形温度は、通常、取扱い温
度に等しいか、または高いが、必ずしもそうとは限らない。原理的に、同一温度
で半固体または固体として取扱われ得る反応性可塑剤系(デッドポリマーを含む
か、または含まない)ならびに所望の形状に適合するようにされ得る反応性可塑
剤系(温度を変化させることおよび/または力を使用すること伴うか、または伴
わない)が、本発明の実施に使用され得る。
The type and relative amount of the reactive plasticizer and the dead polymer dictate the time and temperature dependent viscous-elastic properties of the mixture. The viscous-elastic properties of the selected composition can be wide and variable. For the practice of the invention disclosed herein, the composition only needs to be highly viscous, semi-solid or solid for handling at the same temperature and / or introduction into the mold assembly. Requested,
On the other hand, at processing temperatures where the mold assembly is heated or cooled after closure, it is semi-solid or liquid (ie, deformable). In fact, since all known material systems are more compliant upon heating, the forming temperature is usually, but not necessarily, equal to the handling temperature. In principle, reactive plasticizer systems (with or without dead polymer) that can be treated as semi-solids or solids at the same temperature, as well as reactive plasticizer systems (with temperature (With or without changing and / or using force) can be used in the practice of the invention.

【0020】 混合物が大半または全ての反応性可塑剤をなす場合、取扱いに望ましい半固体
状コンシステンシーを達成するために冷却され、部分的に硬化される必要があり
得る。同様に、鋳型アセンブリの温度(半固体組成物がその鋳型に導入される温
度)は、望ましくは、封鎖する前にこの鋳型からの液垂れまたは漏れを防止する
ために、周囲温度未満にされ得る。しかし、一旦、鋳型が封鎖されると、内部鋳
型キャビティへの材料のコンホメーションを誘起するに所望の圧力および温度が
鋳型キャビティ内で自由に流れる組成物(すなわち、妨害されない成形温度で自
由に流れるようになり、かつ成形化合物が小さなキャビティ、カニューレなどに
充填されなければならない緻密な構造の部品の成形に対して望ましくは選択され
得る、組成物)を達成する場合でさえも、この鋳型はこのような圧力および温度
まで圧縮、加熱され得る。
If the mixture comprises most or all of the reactive plasticizer, it may need to be cooled and partially cured to achieve the desired semi-solid consistency for handling. Similarly, the temperature of the mold assembly (the temperature at which the semi-solid composition is introduced into the mold) may be desirably reduced to below ambient temperature to prevent dripping or leakage from the mold before sealing. . However, once the mold is closed, the composition is free to flow at the desired pressure and temperature within the mold cavity to induce the conformation of the material into the internal mold cavity (ie, free at the unhindered molding temperature). This mold can still flow and achieve a composition that can be desirably selected for the molding of densely structured parts in which the molding compound must be filled into small cavities, cannulas, etc. It can be compressed and heated to such pressures and temperatures.

【0021】 あるいは、デッドポリマーおよび反応性可塑剤混合物が、周囲温度でガラス状
であり、そして剛性である組成物を形成するような割合で、選択され得、混合さ
れ得る。このような材料は、半固体組成物としての取扱いを容易にする利点を全
て有し、そして、材料の十分な変形を可能にし、その結果、この材料が所望の形
状を呈し得るために、封鎖後の鋳型温度が混合物の軟化温度まで調整されること
のみが必要である(必要に応じて圧力付与と組み合わされる)。
Alternatively, the dead polymer and reactive plasticizer mixture can be selected and mixed in proportions to form a composition that is glassy at ambient temperature and that is rigid. Such a material has all the advantages of facilitating its handling as a semi-solid composition, and allows for a sufficient deformation of the material, so that the material can assume the desired shape and thus be closed It is only necessary that the subsequent mold temperature is adjusted to the softening temperature of the mixture (optionally combined with pressure application).

【0022】 本発明の実施のために最も所望される組成物は、典型的に、デッドポリマー中
の約3〜約25%の反応性可塑剤からなる。一旦、組み合わされると、この好ま
しい混合物は、室温で半固体である組成物を提供すべきであり、その結果、過度
の粘着性または変形性を有さず、個別の部品または物体として容易に取り扱われ
得る。この混合物は、高温でより容易に均質化され得、そして最終的な物体の所
望の形状におおよそ近い個別の部品として吐出され得、次いで、取扱いまたは保
存のために冷却され得る。この好ましい混合物または部分が鋳型に置かれ、そし
て周囲温度よりわずかに高く加熱され、あるいは加熱しながら同時に他の方法で
形作られるか、または圧縮される場合、それらは、過剰の抵抗もなく所望の形状
に変形する。このような組成物は、取扱いおよび保存が室温でなされ得る点で好
ましいが、一方で、所望の形状への成形または形成は、周囲からほんの少し、ま
たは適度に離れた温度でなされ得る。本発明のこのような、および他の利点は、
本明細書中により詳細に記載される。
The most desirable compositions for the practice of the present invention typically comprise from about 3 to about 25% of the reactive plasticizer in the dead polymer. Once combined, this preferred mixture should provide a composition that is semi-solid at room temperature, so that it does not have excessive stickiness or deformability and is easily handled as a separate part or object Can be The mixture can be homogenized more easily at elevated temperatures and can be dispensed as individual parts that approximate the desired shape of the final object, and then cooled for handling or storage. If this preferred mixture or portion is placed in a mold and heated slightly above ambient temperature, or otherwise shaped or compressed while heating, they will have the desired resistance without excessive resistance. Deformed into shape. Such compositions are preferred in that they can be handled and stored at room temperature, while molding or forming into the desired shape can be done at a temperature that is only slightly or moderately away from the surroundings. These and other advantages of the present invention include:
It is described in more detail herein.

【0023】 デッドポリマーを用いず使用されるか、またはほんの少量のデッドポリマーを
用いて使用される場合、反応性可塑剤は、反応性オリゴマーであるべきであるか
、短い反応性ポリマー(少なくとも1つの反応性官能基を有する)であるべきで
ある。この場合において、反応性可塑剤は、約1〜約1000の繰返し単位、好
ましくは、約1と約100との間の繰返し単位のより長い鎖長の分子であるべき
である。これらの反応性可塑剤(または反応性可塑剤の混合物)は、好ましくは
、材料が取扱われる(例えば、鋳型キャビティへ挿入される)温度において、1
000センチポアズより大きい高い粘度を有し、半固体挙動を示す。低分子量の
反応性可塑剤の場合において、この混合物は、最初に、本発明に開示されるよう
に、後続処理のために必要とされる半固体コンシステンシーを生じさせるために
わずかに重合され得る。あるいは、この混合物は、半固体コンシステンシーを生
じさせるために冷却され得る。
When used without or with only a small amount of dead polymer, the reactive plasticizer should be a reactive oligomer or a short reactive polymer (at least 1 With two reactive functional groups). In this case, the reactive plasticizer should be a longer chain length molecule of about 1 to about 1000 repeat units, preferably between about 1 and about 100 repeat units. These reactive plasticizers (or a mixture of reactive plasticizers) are preferably added at a temperature at which the material is handled (eg, inserted into a mold cavity).
It has a high viscosity of more than 000 centipoise and exhibits semi-solid behavior. In the case of low molecular weight reactive plasticizers, this mixture may first be slightly polymerized to produce the semi-solid consistency required for subsequent processing, as disclosed in the present invention. . Alternatively, the mixture can be cooled to create a semi-solid consistency.

【0024】 重合開始剤は、成形後に重合を開始させるために、この混合物に添加される。
このような開始剤は、当該分野で周知である。必要に応じて、他の添加剤が添加
され得、この添加剤の例には、硬化後の鋳型からの物体の除去を容易にする離型
剤、従来の非活性可塑剤または柔軟剤、顔料、色素、有機または無機繊維あるい
は特定の強化剤または増量充填剤、揺変剤、指示薬、抑制剤または安定剤(耐候
性剤または非黄変剤(non−yellowing agent))、UV吸収
剤、界面活性剤、流動補助剤(flow aid)、連鎖移動剤などが挙げられ
る。この開始剤および任意の他の添加剤は、デッドポリマーとの組合せの前に、
反応性可塑剤成分中に溶解され得、デッドポリマーへの完全な溶解およびデッド
ポリマーとの均一な混合を容易にする。あるいは、開始剤および他の任意の添加
剤は重合の直前に混合物に添加され得、これは、熱重合開始剤が使用される場合
に好ましくあり得る。
[0024] A polymerization initiator is added to the mixture to initiate polymerization after molding.
Such initiators are well-known in the art. If desired, other additives can be added, examples of which include release agents, conventional non-active plasticizers or softeners, pigments that facilitate removal of objects from the mold after curing. Pigments, organic or inorganic fibers or certain reinforcing or bulking fillers, thixotropic agents, indicators, inhibitors or stabilizers (weathering or non-yellowing agents), UV absorbers, interfaces Activators, flow aids, chain transfer agents and the like. This initiator and any other additives, prior to combination with the dead polymer,
It can be dissolved in the reactive plasticizer component, facilitating complete dissolution into the dead polymer and uniform mixing with the dead polymer. Alternatively, the initiator and other optional additives may be added to the mixture just prior to polymerization, which may be preferred if a thermal polymerization initiator is used.

【0025】 半固体重合混合物中の成分は、手または機械攪拌によってブレンドされ得る。
この成分は、好ましくはデッドポリマー成分を柔らかくするために、わずかに加
温され得る。任意の適切な混合デバイスが、機械的にこの混合物を均質化するた
めに使用され得、この混合デバイスには、ブレンダー、ニーダー、押出し成形機
、ミル、インラインミキサー、固定ミキサーなどが挙げられ、必要に応じて、周
囲温度より高い温度でブレンドされるか、または必要に応じて、大気圧よりも高
いか、または低い圧力でブレンドされる。
The components in the semi-solid polymerization mixture can be blended by hand or by mechanical agitation.
This component can be slightly warmed, preferably to soften the dead polymer component. Any suitable mixing device can be used to mechanically homogenize the mixture, including, but not limited to, blenders, kneaders, extruders, mills, in-line mixers, fixed mixers, etc. Depending on the ambient temperature, or as needed, above or below atmospheric pressure.

【0026】 本発明の現在のところ好ましい1つの実施態様において、成分が機械的に攪拌
されない任意の待機期間が許され得る。この任意の待機期間は、成分が保持容器
内で最初に計量される時間と、それらが機械的または手動で均質化される時間と
の間に設けられ得る。あるいは、成分が、混合デバイスで計量され得、この成分
をドライブレンドするに十分な期間、この混合デバイスを作動させ、このとき、
任意の待機期間が、さらなる混合を行う前に生じ得る。この待機期間は、1時間
から1日以上にわたり得る。この待機期間は、経験的にそして過度の実験をする
ことなく、エネルギー消費の点から最も効率的な全混合プロセスを与える期間と
して選択され得る。本発明のこの実施態様は、重合性混合物が、高い分率のデッ
ドポリマー成分を含む場合、特にこのデッドポリマーが、周囲温度においてガラ
ス状または剛性である場合に、特に有益であり得る。待機期間の利用はまた、デ
ッドポリマーが熱感応性であり、そしてその軟化点よりも高い温度で、過度に分
解することなく、長時間にわたって処理され得ない場合に、特に有益で有り得る
In one presently preferred embodiment of the present invention, any waiting period in which the components are not mechanically agitated may be allowed. This optional waiting period may be provided between the time when the components are first metered in the holding vessel and the time when they are mechanically or manually homogenized. Alternatively, the components can be weighed in a mixing device, and the mixing device is operated for a period of time sufficient to dry blend the components,
An optional waiting period may occur before further mixing takes place. This waiting period can range from one hour to one or more days. This waiting period can be selected empirically and without undue experimentation as the period that provides the most efficient total mixing process in terms of energy consumption. This embodiment of the present invention may be particularly beneficial when the polymerizable mixture includes a high fraction of a dead polymer component, particularly where the dead polymer is glassy or rigid at ambient temperature. The use of a waiting period can also be particularly beneficial if the dead polymer is heat sensitive and cannot be processed at elevated temperatures above its softening point without excessive decomposition for extended periods of time.

【0027】 「半固体」および「半固体状」は、本質的に、重合性組成物が、周囲温度未満
、周囲温度、または高温でゴム状の、タフィー状の塊状材料であることを意味す
る。好ましくは、この半固体の塊状材料は、十分に高い粘度を有し、周囲温度お
よび周囲圧力以下で滴りを防ぐが、可鍛性であり、そして、鋳型キャビティが、
わずかに加熱されるか、あるいは2つの鋳型半体を共に押え付けることによって
及ぼされる圧力、または熱および圧力の両方の組み合わせの結果として、鋳型表
面に対して容易に変形、および適合し得る。この半固体組成物の利点は、この半
固体組成物が、例えば、スラブ、円板、またはシート状に前形成され得、これら
は、次に、ガスケットが存在しない鋳型半体の間で押え付けられてレンズまたは
他の物体を規定し得るということである。あるいは、この組成物の塊は、わずか
に高温で鋳型キャビティの一方の側面に塗布され得る。次いで、もう一方の鋳型
半体は、半凝固塊状材料と接触し、この半凝固塊状材料は、近づく鋳型半体によ
って最終的な所望の形状に圧搾される。再び、鋳型半体へのガスケットの装着の
必要はない。なぜならこの組成物が、その粘性の、半固体状の特性のために鋳型
から出てこないからである(鋳型を閉じる締め付けにおける、組成物のはみ出し
を除く)。さらに、形作られた塊状材料は、鋳型による囲い込みの後、わずかに
上昇した温度で維持され、例えあったとしても、圧搾によって生じた応力(複屈
折)をアニールし得、その後、網目構造形成(硬化)を引き起こすためにこの系
が重合エネルギー源(例えば、UV光または温度)に曝される。
“Semi-solid” and “semi-solid” means that the polymerizable composition is essentially a rubbery, toffee-like, bulky material at sub-ambient, ambient, or elevated temperature. . Preferably, the semi-solid bulk material has a sufficiently high viscosity to prevent dripping below ambient temperature and pressure, but is malleable, and the mold cavity is
It can easily deform and conform to the mold surface as a result of the slight heating or the pressure exerted by pressing the two mold halves together, or a combination of both heat and pressure. An advantage of the semi-solid composition is that the semi-solid composition can be preformed, for example, in a slab, disk, or sheet, which is then pressed between mold halves in the absence of a gasket. That is, a lens or other object can be defined. Alternatively, the composition mass may be applied to one side of the mold cavity at a slightly elevated temperature. The other mold half is then contacted with the semi-solid mass, which is squeezed into the final desired shape by the approaching mold half. Again, there is no need to attach a gasket to the mold halves. This is because the composition does not come out of the mold due to its viscous, semi-solid nature (except for extruding the composition in the closing of the mold). In addition, the shaped bulk material can be maintained at a slightly elevated temperature after enclosing by the mold and can anneal, if any, the stress (birefringence) caused by the squeezing, and then form the network ( The system is exposed to a source of polymerization energy (eg, UV light or temperature) to cause curing.

【0028】 このアニーリング工程を用いても、または用いなくても、アセンブリ(すなわ
ち、鋳型前部、ゴム状の前駆体重合性組成物、および鋳型後部)は、次いで、混
合物中の反応性可塑剤の重合を完了するために、UVまたは熱に曝され得る。こ
の反応性可塑剤は、絡み合ったデッドポリマー網目構造内に半相互侵入(sem
i−interpenetrating)ポリマー網目構造を形成する。幾つか
の場合において、反応性可塑剤は、デッドポリマー鎖上の基と反応し、完全に架
橋された網目構造を形成し得る。エンジニアリング特性の最適化は、反応分子の
構成の適切な量、それらの濃度および組成によって成し遂げられ得る。
With or without this annealing step, the assembly (ie, the mold front, the rubbery precursor polymerizable composition, and the mold back) is then filled with the reactive plasticizer in the mixture. May be exposed to UV or heat to complete the polymerization of. This reactive plasticizer is semi-interpenetrating (sem) into the entangled dead polymer network.
i-interpenetrating to form a polymer network. In some cases, the reactive plasticizer can react with groups on the dead polymer chains to form a fully crosslinked network. Optimization of the engineering properties can be achieved by appropriate amounts of the constituents of the reactive molecules, their concentrations and compositions.

【0029】 完成した部品の縁部に寸法的な正確さが要求される場合には、正確に適合され
た(または測定された)量の反応塊(塊状材料)が使用されるべきである。鋳型
の前半部および後半部は、一方のもう片方内への正確な入れ子嵌合を可能にする
ような方式で形造られ得る。鋳型閉合の間、過剰の材料(例えあったとしても)
は、非常に小さな環状領域を溢れ出し得、そして硬化後、容易に切り取られ得る
。鋳型キャビティに注入される塊状材料の量が、非常に正確に測定される場合、
このようなフラッシュは、同一の完成品の反復製造において、結局は排除され得
る。
If dimensional accuracy is required at the edges of the finished part, a precisely adapted (or measured) amount of the reaction mass (bulk material) should be used. The front and rear halves of the mold may be shaped in such a way as to allow a precise nesting within one other. Excess material (if any) during mold closing
Can overflow very small annular areas and can be easily cut off after curing. If the amount of bulk material injected into the mold cavity is measured very accurately,
Such flashes can eventually be eliminated in repeated production of the same finished product.

【0030】 反応性可塑剤が、純粋な状態で硬化された場合、見積もりで約8%付近の全収
縮度を示すように設計され得るならば、デッドポリマー中の50%未満のこのよ
うな可塑剤を含む混合物は、非常に小さな(4%未満)全収縮度を与える(線形
の特性の加成性を仮定する)。この全収縮の量は、ほとんどの硬化レジメン(ブ
ランケットUV曝露(光硬化のための)および急速な温度スパイク(熱硬化のた
めの)を含む)によって制御可能である。特定の現実的な場合において、オリゴ
マー反応性加塑剤の固有の収縮は約5%であり得、なお可塑化のための処方物に
おいて使用される最大量は、たった10重量%であり得、系を約0.5%収縮す
るにすぎない。特定の他の現実的な場合において、低分子の反応性可塑剤の固有
の収縮度は約10%であり得、なお可塑化のための処方物において使用される最
大量は、たった5重量%であり得、また系を約0.5%収縮するにすぎない。
If the reactive plasticizer, when cured in its pure state, can be designed to exhibit an estimated total shrinkage of around 8%, less than 50% of such plasticizers in the dead polymer The mixture containing the agent gives a very small (less than 4%) total shrinkage (assuming the additive nature of the linearity). The amount of this total shrink is controllable by most cure regimens, including blanket UV exposure (for light cure) and rapid temperature spikes (for heat cure). In certain practical cases, the inherent shrinkage of the oligomer-reactive plasticizer may be about 5%, while the maximum amount used in the formulation for plasticization may be only 10% by weight, The system shrinks only about 0.5%. In certain other practical cases, the inherent shrinkage of low molecular reactive plasticizers can be about 10%, while the maximum amount used in formulations for plasticization is only 5% by weight And only shrinks the system by about 0.5%.

【0031】 50〜100%の反応性可塑剤が存在する場合でさえ、小さい収縮度が実現さ
れ得、これは、ここで系は非粘性の流動性成分に限定されないからである。先行
技術において、材料系は低粘性の要求によって限定され、これによって、反応性
実体の高い占有率(population)を有し、そしてそれにより、硬化直
後大きな収縮度を示す系へと固有に移る。低い粘性は、本発明の実施の要求では
もはやないので、高い粘性、必要に応じて高い分子量、および固有に小さい収縮
度を伴う半固体材料系が、ここで利用され得る。
Even when 50-100% of the reactive plasticizer is present, a low degree of shrinkage can be achieved, since the system is not limited to non-viscous flowable components here. In the prior art, the material system is limited by the requirement of low viscosity, which has a high population of reactive entities, and thereby inherently shifts to a system that shows a large degree of shrinkage immediately after curing. Since low viscosity is no longer a requirement of the practice of the present invention, semi-solid material systems with high viscosity, optionally high molecular weight, and inherently low shrinkage may be utilized here.

【0032】 本発明の成形組成物は、従って、硬化直後小さい収縮度を示す。「小さい収縮
度」とは、硬化直後の本発明の組成物の収縮が、典型的に、約5%未満、好まし
くは約2%未満であることを意味する。この利点は、作製された部品が、鋳型キ
ャビティの高い複製忠実度を示す成形プロセスを可能にする。すなわち、重合性
処方物の収縮は非常に小さい(典型的に、5%未満、より好ましくは2%未満)
ので、硬化部品は、硬化を通して鋳型キャビティの形状を維持する。現在の技術
水準の実施を顕著に妨げ、そして複雑にしている、早期の離型などの収縮に関係
する問題は、除去される。本発明がまた、他のタイプの重合性系(例えば、イオ
ン性開始剤、マイクロ波、X線、電子線、またはγ線照射で開始される系)と共
に実施され得ることに注意されたい。さらに、縮合重合、開環重合、および他の
重合機構が同様に実施され得る。
The molding composition of the invention therefore exhibits a small degree of shrinkage immediately after curing. By "low shrinkage" is meant that the shrinkage of the composition of the invention immediately after curing is typically less than about 5%, preferably less than about 2%. This advantage allows for a molding process in which the fabricated parts exhibit high replication fidelity of the mold cavity. That is, the shrinkage of the polymerizable formulation is very small (typically less than 5%, more preferably less than 2%).
As such, the cured part maintains the shape of the mold cavity through curing. Problems relating to shrinkage, such as premature demolding, which significantly impede and complicate the implementation of the state of the art, are eliminated. Note that the invention can also be practiced with other types of polymerizable systems, such as those initiated with ionic initiators, microwaves, X-rays, electron beams, or gamma radiation. In addition, condensation polymerization, ring opening polymerization, and other polymerization mechanisms may be performed as well.

【0033】 本明細書に開示される本発明で達成される高い複製忠実度は、正確で、平滑な
表面に頼る光学的な構成要素(例えば、眼科用レンズ、コンタクトレンズ、プリ
ズム、光学ディスクなど)のキャスティングにおいて評価され得る。高い忠実複
製はまた、所望の正確なトポグラフィーを有する表面に頼る構成要素(例えば、
印刷板または他のパターン移動媒体)の成形において評価され得る。高い複製忠
実度は、さらに、鋳型からの寸法的に正確な複製を必要とする3次元または複雑
な形状の構成要素(結合器、ハウジング、ギア、種々の包装アセンブリなど)の
成形において評価され得る。
[0033] The high replication fidelity achieved with the invention disclosed herein can be achieved with optical components that rely on accurate, smooth surfaces (eg, ophthalmic lenses, contact lenses, prisms, optical discs, etc.). ) Can be evaluated in the casting. High fidelity replication also requires components that rely on surfaces with the desired precise topography (eg,
(A printing plate or other pattern transfer medium). High replication fidelity can also be evaluated in the molding of three-dimensional or complex shaped components (couplers, housings, gears, various packaging assemblies, etc.) that require dimensionally accurate replication from the mold. .

【0034】 本明細書に開示される本発明の実施の間に形成される架橋された相互侵入ポリ
マー網目構造は、成形された部品の使用または取扱いの間の連続した寸法精度を
提供する(すなわち、寸法安定性)ことが理解される。すなわち、架橋された網
目構造は、それらのガラス転移温度より高く加熱された場合でも流動せず、そし
て化学的な攻撃、繰返しの装填サイクルなどに対する改善された耐久性を提供す
る。本発明の実施によって達成された寸法安定性の利点は、正確な形状によって
有益であり得る全てのタイプの鋳型可能な物体の製造者によって理解される。
The crosslinked interpenetrating polymer network formed during the practice of the invention disclosed herein provides continuous dimensional accuracy during use or handling of the molded part (ie, , Dimensional stability). That is, the crosslinked networks do not flow when heated above their glass transition temperature and provide improved resistance to chemical attack, repeated loading cycles, and the like. The benefits of dimensional stability achieved by the practice of the present invention will be appreciated by manufacturers of all types of moldable objects that may benefit from precise shape.

【0035】 本発明の別の有益な特徴は、減少した酸素抑制および遅い停止反応のために、
フリーラジカル重合および他の誘発可能な連鎖重合機構(例えば、イオン性開始
剤の使用を介する)が、半固体媒体中で効率的に進行することである。理論に縛
られることなく、このことは、高い粘度の媒体中での酸素分子の減少した移動度
に、部分的に起因すると考えられる。さらに、酸素スカベンジング添加剤が、硬
化の開始の前に、重合性混合物へ組み込まれ得る。従って、半固体重合性混合物
は、混合および成形工程間の窒素パージに対する必要性が減少した処理を可能に
する。硬化反応はまた、硬化される物体を取り巻く気相に酸素が存在する場合で
さえ、この物体の表面に近い領域においてさらに完全に進行し、従って、成形さ
れる部品の表面での酸素バリア層の必要性を減少させるか、または除外する。
Another beneficial feature of the invention is that, due to reduced oxygen suppression and slow termination,
Free radical polymerization and other inducible chain polymerization mechanisms (eg, through the use of ionic initiators) are to proceed efficiently in semi-solid media. Without being bound by theory, it is believed that this is due, in part, to the reduced mobility of oxygen molecules in high viscosity media. In addition, oxygen scavenging additives can be incorporated into the polymerizable mixture before the onset of cure. Thus, the semi-solid polymerizable mixture allows for processing with reduced need for nitrogen purging during the mixing and molding steps. The curing reaction also proceeds more completely in the region near the surface of the object to be cured, even when oxygen is present in the gas phase surrounding the object to be cured, and thus the oxygen barrier layer at the surface of the molded part. Reduce or eliminate the need.

【0036】 開示される本発明のなお別の有益な特徴は、不飽和種の重合によって生じた熱
スパイクが和らげられることである。従来のキャスティングプロセスは、低粘性
系を利用するが、この系は、100%に近い反応性成分を含む。このような系は
、発熱硬化反応による温度スパイクを経験する。部品の全体が、照射され、そし
て一度に硬化される場合、部品温度は、硬化開始の前の部品温度を200℃まで
越えて、急激に上昇し得る。このような温度のエクスカーションは、熱分解、変
色、および鋳型から取り外す際に熱膨張−収縮効果が原因である部品の反りを導
く。
[0036] Yet another beneficial feature of the disclosed invention is that thermal spikes caused by polymerization of unsaturated species are mitigated. Conventional casting processes utilize low viscosity systems, which contain close to 100% reactive components. Such systems experience a temperature spike due to the exothermic curing reaction. If the entire part is irradiated and cured at one time, the part temperature can rise sharply, up to 200 ° C. above the part temperature before the start of curing. Excursions at such temperatures lead to thermal decomposition, discoloration, and warpage of the part due to the thermal expansion-shrinkage effect upon removal from the mold.

【0037】 本明細書中に開示される本発明の重合性混合物の半固体状特性は、このような
温度スパイクを顕著に減少させるが、これは、系中の反応性成分の比率が、典型
的に、50重量%、好ましくは25重量%よりも低いからである。従って、たっ
た25重量%しか反応性可塑剤成分を有しない混合物は、せいぜいほぼ50℃し
か上昇しない。このような温度上昇は、ほとんどの材料処方物によって容易に許
容され、そしてさらに、このような小さな温度エクスカーションは、離型の部品
の反りを防止する。反応性可塑剤の量が約50%より大きい場合でさえ、この半
固体組成物は、典型的に、反応性実体の低占有率を有し、従って、高温エクスカ
ーションおよび関係した問題を和らげる。
The semi-solid nature of the inventive polymerizable mixtures disclosed herein significantly reduces such temperature spikes, since the ratio of reactive components in the system is typically The reason is that it is lower than 50% by weight, preferably 25% by weight. Thus, a mixture having only 25% by weight of the reactive plasticizer component will only increase at most approximately 50 ° C. Such elevated temperatures are easily tolerated by most material formulations, and furthermore, such small temperature excursions prevent warping of the demolded parts. Even when the amount of reactive plasticizer is greater than about 50%, the semi-solid composition typically has a low occupancy of reactive entities, thus mitigating high temperature excursions and related problems.

【0038】 このプロセスは、以下の利点を享受する:(1)材料処方の可撓性、(2)相
互侵入網目構造またはわずかに架橋された網目構造を有する熱硬化性樹脂である
完成された部品、(3)室温またはわずかに上昇した温度での処理、(4)熱移
動時間または長いサイクル時間によって制限されないUV硬化(光重合)、(5
)半固体媒体中で実施される効率的な低酸素抑制(low−oxygen−in
hibited)重合、(6)発熱反応に起因する最小の温度上昇、(7)低圧
操作、ならびに(8)プリフォーム(例えば、ディスク、スラブまたはパック)
からのキャスティングの中間工程を含む連続プロセスまたはバッチ式操作(ba
tch−wise operation)のいずれか。
This process enjoys the following advantages: (1) the flexibility of the material formulation, (2) a completed thermoset resin with an interpenetrating network or a slightly cross-linked network. Parts, (3) treatment at room temperature or slightly elevated temperature, (4) UV curing (photopolymerization) not limited by heat transfer time or long cycle time, (5)
) Efficient low-oxygen-in performed in semi-solid media
(6) minimal temperature rise due to exothermic reactions, (7) low pressure operation, and (8) preforms (eg, disks, slabs or packs)
Process or batch operation with intermediate steps of casting from
tch-wise operation).

【0039】 2つの例示的なプロセススキームが、以下に議論される。種々の改変体が、重
合反応工学ならびにポリマー処理および成形の当業者に想像され得る。従って、
本発明は、これら2つの例示的な処理の実施態様によって限定されない。
Two exemplary process schemes are discussed below. Various variants can be envisioned by those skilled in polymerization reaction engineering and polymer processing and molding. Therefore,
The present invention is not limited by these two exemplary processing embodiments.

【0040】 バッチ式処理は、プリフォームからの精密鋳造体を提供する。デッドポリマー
、反応性可塑剤、および開始剤パッケージ(必要に応じて、酸化防止剤、安定剤
などの他の添加剤を含む)が、温度制御および真空可能能力を備えたミキサー中
で一緒に混合され(必要に応じて、成分が機械的に攪拌されない待機期間を伴う
)、間隙および気泡のない半固体重合可能組成物を形成する。この半固体組成物
は、ミキサーから排出され、この排出物(discharge)は、スラブ(デ
ィスク、パック、ボタン、シートなど)へキャスティングされ、これらは、その
後の精密鋳造操作のためのプリフォームとして役立つ。あるいは、この半固体組
成物の押出し成形されたストランドは、プリフォームへスライスされ得るか、ま
たは賽の目状に切断される。後続操作において、このプリフォーム(暫く、室温
または冷却された温度で保存され得、もしくは取扱いおよび保存を容易にするた
めに、さらに部分的に硬化され得る)は、回収され得、そして最終物品の生成に
おける所望の形状に形作られる。現在のところ好ましい実施態様において、プリ
フォームは、鋳型半体の間に挟まれ、鋳型が閉じられるとすぐに、必要ならば、
材料の可撓性を増強するために軽く加熱され、そしてUVによるフラッド曝露(
flood−expose)、または熱硬化される。誰でも、ジャストインタイ
ム製造状況に適合するこの処理スキームを想像し得、ここで、プリフォームのイ
ンベントリーは、要求直後に正確な部品を作製するために使用され得る。広範な
種類の部品がジャストインタイムで作製されなければならない状況では、このア
プローチは、材料の取扱いの卓越した容易さを提供する。広い範囲の処方を有す
るメガネレンズまたはコンタクトレンズは、このバッチ式プロセススキームが適
切である例の1つである。
[0040] Batch processing provides a precision cast from a preform. The dead polymer, reactive plasticizer, and initiator package (optionally containing other additives such as antioxidants, stabilizers) are mixed together in a mixer with temperature control and vacuum capability (Optionally with a waiting period in which the components are not mechanically agitated) to form a semi-solid polymerizable composition without voids and bubbles. The semi-solid composition is discharged from the mixer, and the discharge is cast into slabs (disks, packs, buttons, sheets, etc.), which serve as preforms for subsequent precision casting operations. . Alternatively, the extruded strands of the semi-solid composition can be sliced into preforms or cut into dice. In a subsequent operation, the preform (which may be stored at room temperature or refrigerated for some time or may be further partially cured to facilitate handling and storage) can be recovered and the final article Shaped to the desired shape in production. In a currently preferred embodiment, the preform is sandwiched between the mold halves, and as soon as the mold is closed, if necessary,
Lightly heated to enhance the flexibility of the material and flood exposure by UV (
Flood-exposure) or thermosetting. Anyone can imagine this processing scheme that fits into a just-in-time manufacturing situation, where an inventory of preforms can be used to make accurate parts immediately upon request. In situations where a wide variety of parts must be made just in time, this approach offers exceptional ease of material handling. Eyeglass lenses or contact lenses having a wide range of prescriptions are one example where this batch process scheme is suitable.

【0041】 代替の連続プロセスにおいて、デッドポリマー、反応性可塑剤および開始剤パ
ッケージ(必要に応じて、酸化防止剤、安定剤などの他の添加剤を含む)が、押
出し成形機中で一緒に混合される。必要に応じて、材料が押出し成形機へ導入さ
れる前に待機時間があり、この時間の間に、成分は互いに完全に接触するが、機
械的に攪拌されない。定期的に、押出し成形機は、一定量の半固体反応性可塑剤
−デッドポリマー組成物を温かい塊として温度制御された鋳型キャビティへ流し
込む。前方/後方鋳型アセンブリが入れ子嵌合である鋳型を次いで閉じる。任意
の待機時間は、塊の押込みにより生じる応力をいずれもアニールするためにさら
に上昇した温度において起こり得る。最後に、捕まえられた材料は、UVによる
フラッド曝露または熱硬化される。この第二の例のプロセスの流れは、異なる部
品の数は少ないが、各部品が多くのコピーへと製造される塊状材料である状況に
最も良く適合する。精密光学は、可能性のある応用範囲、ならびにスポーツ用品
、自動車、建設および航空宇宙産業などに見出される複雑な形状を有する多くの
エンジニアリング部品を成す。
In an alternative continuous process, the dead polymer, reactive plasticizer and initiator package (optionally containing other additives such as antioxidants, stabilizers, etc.) are combined together in an extruder. Mixed. If necessary, there is a waiting time before the material is introduced into the extruder, during which time the components are in complete contact with each other but are not mechanically agitated. Periodically, the extruder pours a quantity of a semi-solid reactive plasticizer-dead polymer composition as a warm mass into a temperature-controlled mold cavity. The mold where the front / rear mold assembly is nested is then closed. Any waiting time can occur at an elevated temperature to anneal any stresses caused by the indentation of the mass. Finally, the captured material is flood exposed or thermally cured by UV. This second example process flow is best suited to situations where the number of different parts is small, but each part is a bulk material that is manufactured into many copies. Precision optics constitutes many engineering components with potential applications and complex shapes found in sports equipment, automotive, construction and aerospace industries, and the like.

【0042】 (材料設計の考察) 固有の特性を有する新しいポリマー系を開発するための少なくとも4つ基本的
な方法が文献に存在する:(1)新しいモノマーの合成、(2)重合の新しい方
法および技術の開発、(3)得られた材料が優れた特性を有するような様式での
公知のモノマー/架橋剤の組合せ、および(4)公知のポリマーのブレンドまた
はアロイへの組合せ。本発明において、本発明者らは、5番目の新しいアプロー
チ、すなわち、デッドポリマーとモノマーまたはオリゴマー反応性希釈剤との組
合せに集中する。これらの反応性希釈剤は、少量で使用される場合、実際に可塑
剤の役割を果たす。材料を柔らかくするためにプラスチック中に単に残るだけの
不活性可塑剤の代りに、反応性希釈剤/可塑剤は、最初に、ポリマーを柔らかく
し、成形プロセス(従来の可塑化されてない熱可塑性材料の処理と比較して、低
温成形プロセスを可能にする)を容易にし得るが;しかし、硬化直後、重合され
た反応性可塑剤は、正確な形状およびポリマーの形態を固定する(そして、反応
性可塑剤自体をも固定し、その結果、それらは、経時的に漏出し得ないか、また
は材料から浸出され得ない)。
Material Design Considerations There are at least four basic methods in the literature for developing new polymer systems with unique properties: (1) synthesis of new monomers, (2) new methods of polymerization. And the development of technology, (3) known monomer / crosslinker combinations in such a way that the resulting material has excellent properties, and (4) known polymer blends or alloys. In the present invention, we focus on a fifth new approach, the combination of a dead polymer and a monomer or oligomer reactive diluent. These reactive diluents, when used in small amounts, actually act as plasticizers. Instead of an inert plasticizer that simply remains in the plastic to soften the material, a reactive diluent / plasticizer first softens the polymer and reduces the molding process (conventional unplasticized thermoplastics). Although it can facilitate low temperature molding processes compared to material processing; however, immediately after curing, the polymerized reactive plasticizer fixes the exact shape and morphology of the polymer (and They also fix the plasticizers themselves, so that they cannot leak out or leach out of the material over time).

【0043】 一旦重合されると、反応した可塑剤は、硬化前と同じ程度にはデッドポリマー
をもはや柔らかくしない。硬化された部品の硬度は、使用される反応性可塑剤の
化学構造および官能基、それらの濃度、分子量、ならびにデッドポリマー鎖への
架橋度およびグラフト度によって決定される。さらに、連鎖停止剤が、重合の前
に、処方物に添加され得、これは可塑剤を反応させることによって形成されるポ
リマーの分子量および架橋度を制限するためであり、従って、硬化された部品の
最終の力学的特性の変化における制御の尺度を与える。同時に、重合は有意な収
縮を生じない(反応性可塑剤の低い全濃度または反応性実体の少ない占有率のた
めに)、その結果、完成品は寸法的に安定であり、鋳型キャビティの高い忠実複
製を与える。鋳型キャビティの正確な形状複製は、比較的低い成形温度および重
合からの発熱の減少によりさらに維持される。
Once polymerized, the reacted plasticizer no longer softens the dead polymer to the same extent as before curing. The hardness of the cured part is determined by the chemical structure and functional groups of the reactive plasticizers used, their concentration, molecular weight, and the degree of crosslinking and grafting to dead polymer chains. In addition, a chain terminator may be added to the formulation prior to polymerization, to limit the molecular weight and degree of crosslinking of the polymer formed by reacting the plasticizer, and thus the cured part Gives a measure of control in the change in the final mechanical properties of At the same time, the polymerization does not cause significant shrinkage (due to the low total concentration of reactive plasticizer or low occupancy of reactive entities), so that the finished product is dimensionally stable and the high fidelity of the mold cavity Give a copy. Exact shape replication of the mold cavity is further maintained by relatively low molding temperatures and reduced heat generation from polymerization.

【0044】 基本的材料の設計の考慮に関する続く議論は、本プロセスを利用するデッドポ
リマーのタイプに基づく2つのカテゴリーに分けられる。1つのカテゴリーは、
デッドポリマーとして標準熱可塑剤から開始する。これらには、以下が挙げられ
るが、これらに限定されない:例えば、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレー
ト、ポリ(アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン)、ポリビニルクロリド、
ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリビニルピロリドン、ポリカプロラクトン
、およびポリエーテルイミド。この熱可塑剤は、必要に応じて、硬化の際に架橋
を促進するために、ポリマー骨格に結合され(共重合され、グラフト化され、ま
たは他の方法で取り込まれ)る少量の反応性要素を有し得る。これらは、アモル
ファスまたは結晶であり得る。これらは、エンジニアリング熱可塑性樹脂として
分類され得るか、またはこれらは、生分解性であり得る。これらの例は、本発明
の実施可能な組成物の範囲を限定することを意味せず、単に本開示のもとで許容
される熱可塑性化学物質の幅広い選択を例示するに過ぎない。反応性可塑剤を、
上記で列挙されるような熱可塑性ポリマーと混合し、正確な寸法の物体に容易に
成形可能な半固体状組成物を与え得る。硬化の際、この物体の寸法安定性を固定
(lock)し、正確な3次元形状または正確な表面特性を与える。熱可塑性ポ
リマーは、仕上げの成形物体において、光学的透明性、高い屈折率、低い複屈折
、優れた耐衝撃性、優良な熱安定性、高い酸素透過性、UV透過性またはUV遮
断、低コスト、あるいはこれらの特性の組み合わせを与えるように選択され得る
Subsequent discussions regarding basic material design considerations fall into two categories based on the type of dead polymer utilizing the process. One category is
Start with a standard thermoplastic as a dead polymer. These include, but are not limited to: polystyrene, polymethyl methacrylate, poly (acrylonitrile-butadiene-styrene), polyvinyl chloride,
Polycarbonate, polysulfone, polyvinylpyrrolidone, polycaprolactone, and polyetherimide. This thermoplastic is optionally added to the polymer backbone with a small amount of a reactive element that is bonded (copolymerized, grafted, or otherwise incorporated) to promote cross-linking upon curing. May be provided. These can be amorphous or crystalline. These may be classified as engineering thermoplastics, or they may be biodegradable. These examples are not meant to limit the scope of workable compositions of the present invention, but merely to illustrate the wide selection of thermoplastics acceptable under the present disclosure. Reactive plasticizer,
It can be mixed with a thermoplastic polymer as listed above to provide a semi-solid composition that can be easily formed into objects of the correct size. Upon curing, the dimensional stability of the object is locked, giving a precise three-dimensional shape or precise surface properties. Thermoplastic polymers have high optical transparency, high refractive index, low birefringence, good impact resistance, good thermal stability, high oxygen permeability, UV transmission or UV blocking, low cost in finished molded objects , Or a combination of these properties.

【0045】 他のカテゴリーは、デッドポリマーとして「熱可塑性エラストマー」を利用す
る。例示の熱可塑性エラストマーは、一般構造「A−B−A」のトリブロックコ
ポリマーであり、ここで、Aは、熱可塑性硬質ポリマー(すなわち、周囲温度よ
り高いガラス転移温度を有する)であり、そしてBは、エラストマー(弾性)ポ
リマー(室温よりも低いガラス転移温度)である。この純粋な状態において、A
BAは、ミクロ相分離形態を形成する。この形態は、弾性鎖(B)により連結さ
れ、取り囲まれる硬質ガラス質ポリマー領域(A)からなる。特定の組成条件お
よび処理条件において、この形態は、関連するドメインサイズが、可視光の波長
よりも短くなる。従って、このようなABAコポリマーからなる部分は、透明ま
たは最悪でも半透明となり得る。加硫しない熱可塑性エラストマーは、従来の弾
性加硫物と似たゴム様特性を有するが、ガラス質ポリマー領域のガラス転移点よ
り高い温度で熱可塑性物質として流れる。剪断および伸長する点に関する溶融挙
動が、従来の熱可塑性物質と類似する。市販される重要な熱可塑性エラストマー
は、SBS、SIS、SEBSによって例示され、ここで、Sは、ポリスチレン
であり、そしてBは、ポリブタジエンであり、Iは、ポリイソプレンであり、そ
してEBは、エチレンブチレンコポリマーである。ポリ(芳香族アミド)−シロ
キサン、ポリイミド−シロキサン、およびポリウレタンのような多くの他のジブ
ロックまたはトリブロック候補物は、公知である。SBSおよび水素化SBS(
すなわち、SEBS)は、Shell Chemicals(Kraton(登
録商標))の周知の製品である。DuPont’s Lycra(登録商標)は
また、ブロックコポリマーである。
Another category utilizes “thermoplastic elastomers” as dead polymers. An exemplary thermoplastic elastomer is a triblock copolymer of the general structure "ABA", wherein A is a thermoplastic rigid polymer (i.e., having a glass transition temperature above ambient temperature), and B is an elastomeric (elastic) polymer (glass transition temperature below room temperature). In this pure state, A
BA forms a microphase separated morphology. This configuration consists of a hard vitreous polymer region (A) connected and surrounded by an elastic chain (B). Under certain compositional and processing conditions, this morphology has an associated domain size shorter than the wavelength of visible light. Thus, a portion consisting of such an ABA copolymer can be transparent or at worst translucent. Unvulcanized thermoplastic elastomers have rubber-like properties similar to conventional elastic vulcanizates, but flow as a thermoplastic at temperatures above the glass transition point of the vitreous polymer region. Melting behavior with respect to shear and elongation points is similar to conventional thermoplastics. Important thermoplastic elastomers that are commercially available are exemplified by SBS, SIS, SEBS, where S is polystyrene, and B is polybutadiene, I is polyisoprene, and EB is ethylene. It is a butylene copolymer. Many other diblock or triblock candidates are known, such as poly (aromatic amide) -siloxanes, polyimide-siloxanes, and polyurethanes. SBS and hydrogenated SBS (
That is, SEBS) is a well-known product of Shell Chemicals (Kraton (registered trademark)). DuPont's Lycra® is also a block copolymer.

【0046】 熱可塑性エラストマーが、処方のための出発デッドポリマーとして選択され、
例外的に、耐衝撃性部分が、反応性可塑剤と混合することにより製造され得る。
この熱可塑性エラストマーそれ自体は、化学的に架橋されず、これを成形するた
めに比較的高温の処理工程を必要とし、この工程は、冷却時に、寸法不安定な、
収縮またはゆがんだ部分をもたらす。反応性可塑剤を、もしそれ自体で硬化させ
る場合、比較的ガラス状で、硬質な網目構造を形成するように選択され得るか、
または比較的柔らかく、弾性の網目構造を形成するように選択され得る。熱可塑
性エラストマーおよび反応性可塑剤を共にブレンドする場合、これらは、優れた
衝撃吸収特性および耐衝撃性特性を有する可撓性網目構造を形成する。「耐衝撃
性」は、付随物体により衝撃を受けた際に破砕または粉砕に対する耐性を意味す
る。処方に使用されるデッドポリマーおよび反応性可塑剤の性質に依存して、最
終の硬化した材料は、出発のデッドポリマーよりも、より強固であり得るか、ま
たはより伸長し得る。優れた堅牢性を示す複合性物質は、それ自体、ポリマー鎖
(例えば、SBSトリブロックコポリマー)に沿って重合可能基を含む熱可塑性
エラストマーを使用することによって、作製され得る。
A thermoplastic elastomer is selected as the starting dead polymer for the formulation,
Exceptionally, the impact-resistant part can be produced by mixing with a reactive plasticizer.
The thermoplastic elastomer itself is not chemically crosslinked and requires a relatively high temperature processing step to form it, which upon cooling is dimensionally unstable,
Produces contracted or distorted parts. If the reactive plasticizer is cured by itself, it can be selected to form a relatively glassy, rigid network,
Or it may be selected to form a relatively soft, elastic network. When the thermoplastic elastomer and the reactive plasticizer are blended together, they form a flexible network having excellent shock absorption and impact properties. "Impact resistance" means the resistance to crushing or crushing when impacted by an accompanying object. Depending on the nature of the dead polymer and reactive plasticizer used in the formulation, the final cured material may be more rigid or more elongated than the starting dead polymer. Composite materials that exhibit excellent robustness can themselves be made by using thermoplastic elastomers that include polymerizable groups along the polymer chain (eg, SBS triblock copolymer).

【0047】 さらに、適合性系が同定される場合、透明な物質がキャスティングされ得る。
「適合性」は、熱力学的状態を意味し、ここで、このデッドポリマーは、反応性
可塑剤により溶媒和される。従って、立体的に類似性を有する分子セグメントは
、相互溶解を促進する。一般的にポリマー上の芳香族部分は、芳香族可塑剤に溶
解し、その逆もまた同様である。親水性および疎水性が、所与のデッドポリマー
と混合するために反応性可塑剤を選択する際にさらに考察される。部分的な適合
性のみが、室温で観察される場合、この混合物は、しばしば、わずかに上昇した
温度で不均一になる;すなわち、多くの系が、わずかに上昇した温度で透明とな
る。このような温度は、周囲温度よりもわずかに高いか、または100℃近くま
で達し得る。このような場合において、反応性成分は、上昇温度で迅速に硬化さ
れ得、系を冷却する前に、適合性形態を固定化(lock−in)する。従って
、材料および処理の両アプローチにより、光学的に透明な部分を製造するように
開発され得る。光学的に透明でかつ寸法的に正確な部分は、幅広い潜在的適用性
を有する。ポリカーボネートおよび熱可塑性エラストマーの両方を使用して、適
切な反応性可塑剤パッケージを混合することにより有用な処方物を作製し得る。
これと共に記載されるプロセス革新により、強力な新しい材料系が開発され得る
In addition, if a compatible system is identified, a transparent material can be cast.
"Compatibility" means the thermodynamic state, wherein the dead polymer is solvated by a reactive plasticizer. Thus, sterically similar molecular segments promote mutual dissolution. Generally, the aromatic moiety on the polymer dissolves in the aromatic plasticizer, and vice versa. Hydrophilicity and hydrophobicity are further considered in selecting a reactive plasticizer for mixing with a given dead polymer. If only partial compatibility is observed at room temperature, the mixture often becomes heterogeneous at slightly elevated temperatures; that is, many systems become transparent at slightly elevated temperatures. Such temperatures can be slightly higher than ambient temperature, or can approach up to 100 ° C. In such cases, the reactive components can be rapidly cured at elevated temperatures, locking in the compatible form before cooling the system. Thus, both material and processing approaches can be developed to produce optically transparent parts. Optically transparent and dimensionally accurate parts have a wide range of potential applications. Using both polycarbonate and thermoplastic elastomers, useful formulations can be made by mixing the appropriate reactive plasticizer package.
With the process innovations described therewith, powerful new material systems can be developed.

【0048】 光学的に透明でかつ高い耐衝撃性の材料を開発するための好ましい処方物は、
約75%までのスチレンを含むスチレンリッチSBSトリブロックコポリマーを
使用する。これらのSBSコポリマーは、Shell Chemicals(K
raton(登録商標))、Phillips Chemical Compa
ny(K−Resin(登録商標))、BASF(Styrolux(登録商標
))、Fina Chemicals(Finaclear(登録商標))、お
よびAsahi Chemical(Asaflex(登録商標))から市販さ
れる。高衝撃耐性および優良な光学的透明度に加えて、このようなスチレンリッ
チコポリマーは、好ましくは、高屈折率(すなわち、屈折率が、1.499より
高い)のような他の所望の特性および低密度を示す材料系を与える。これらの特
性は、特に、薄い断面形状および装着の快適さが所望される、超薄で軽量の眼鏡
のレンズを製造することを可能とするような眼病用レンズ用に好ましい。
Preferred formulations for developing optically clear and high impact materials are:
A styrene-rich SBS triblock copolymer containing up to about 75% styrene is used. These SBS copolymers are available from Shell Chemicals (K
raton®), Phillips Chemical Compa
ny (K-Resin®), BASF (Styrolux®), Fina Chemicals (Finaclear®), and Asahi Chemical (Asaflex®). In addition to high impact resistance and good optical clarity, such styrene-rich copolymers preferably have other desirable properties such as high refractive index (ie, refractive index higher than 1.499) and low refractive index. Gives a material system showing the density. These properties are particularly desirable for ophthalmic lenses that enable the manufacture of ultra-thin and lightweight spectacle lenses where thin cross-sectional shapes and wearing comfort are desired.

【0049】 あるいは、エラストマー、熱硬化性樹脂(例えば、エポキシ樹脂、メラミン樹
脂、アクリル酸エポキシ樹脂、アクリル酸ウレタン樹脂など(未硬化状態))、
および他の非熱可塑性ポリマー組成物は、望ましくは、本発明の実施中に利用さ
れ得る。
Alternatively, an elastomer, a thermosetting resin (for example, an epoxy resin, a melamine resin, an epoxy acrylate resin, a urethane acrylate resin (uncured state)),
And other non-thermoplastic polymer compositions may desirably be utilized during the practice of the present invention.

【0050】 反応性希釈剤(可塑剤)を単独で使用し得るか、あるいは混合物を使用して、
所与のデッドポリマーの溶解を促進し得る。反応性官能基には、アクリレート、
メタクリレート、アクリル無水物、アクリルアミド、ビニル、ビニルエーテル、
ビニルエステル、ビニルハライド、ビニルシラン、ビニルシロキサン、(メタ)
アクリル酸シリコーン、ビニルへテロ環、ジエン、アリルなどがある。他のあま
り知られてはない、重合可能な官能基が、調査され得る(例えば、エポキシ樹脂
(硬化剤を含む)およびウレタン樹脂(イソシアネートおよびアルコールとの間
の反応))。原則として、任意のモノマーが、本発明に従って反応性可塑剤とし
て使用され得るが、室温またはわずかに高い温度で液体として存在するものに優
位性が与えられ、そして適切な開始剤の存在下で光または熱のような重合エネル
ギー源の適用により容易に重合する。
The reactive diluent (plasticizer) can be used alone or using a mixture,
It may facilitate dissolution of a given dead polymer. The reactive functional groups include acrylate,
Methacrylate, acrylic anhydride, acrylamide, vinyl, vinyl ether,
Vinyl ester, vinyl halide, vinyl silane, vinyl siloxane, (meth)
There are silicone acrylate, vinyl heterocycle, diene, allyl and the like. Other, lesser known, polymerizable functional groups can be investigated, such as epoxy resins (including curing agents) and urethane resins (reaction between isocyanates and alcohols). In principle, any monomer can be used as a reactive plasticizer according to the present invention, but with the advantage that it exists as a liquid at room temperature or slightly elevated temperatures, Alternatively, it is easily polymerized by application of a polymerization energy source such as heat.

【0051】 アクリレートまたはメタクリレート官能基を含む反応性モノマー、オリゴマー
、および架橋剤は、周知であり、Sartomer、RadcureおよびHe
nkelから市販されている。同様に、ビニルエステルは、Allied Si
gnalから市販されている。Radcureはまた、UV硬化性脂環式エポキ
シ樹脂を提供する。IrgacureおよびDarocurシリーズのような光
開始剤は、周知であり、SartomerのEsacureシリーズと同様に、
Ciba Geigyから市販されている。熱開始剤(例えば、アゾビスイソブ
チロニトリル(AIBM)、ベンゾイルペルオキシド、ジクミル(dicumy
l)ペルオキシド、t−ブチルヒドロペルオキシド、および加硫酸カリウムがま
た、周知であり、Aldrichのような化学供給会社から入手可能である。ビ
ニル、ジエン、およびアリル化合物は、多数の化学供給会社からベンゾフェノン
として入手可能である。開始剤についての文献として、例えば、Polymer
Handbook,J.Brandrup,E.H.Immergut編、第
3版、Wiley,New York,1989を参照のこと。以下で、本発明
者らは、アクリレート(および少しの場合において、メタクリレート)を使用し
て、処方アプローチの融通性を例示する。小さな分子構造または大きな分子構造
(例えば、アクリルアミド、ビニルエーテル、ビニル、ジエンなど)をベースと
する他の反応基を有する類似の構造が、開示されたキャスティングプロセスと組
み合わせて使用され得る。
Reactive monomers, oligomers, and crosslinkers containing acrylate or methacrylate functional groups are well known and are described by Sartomer, Radcure and He.
It is commercially available from nkel. Similarly, vinyl esters are allied Si
Commercially available from Gnal. Radcure also provides UV curable cycloaliphatic epoxy resins. Photoinitiators such as the Irgacure and Darocur series are well known and, like the Sartomer Esacure series,
Commercially available from Ciba Geigy. Thermal initiators such as azobisisobutyronitrile (AIIBM), benzoyl peroxide, dicumyl
l) Peroxide, t-butyl hydroperoxide, and potassium sulphate are also well known and available from chemical suppliers such as Aldrich. Vinyl, diene, and allyl compounds are available as benzophenone from a number of chemical suppliers. Literature on initiators include, for example, Polymer
Handbook, J .; Brandrup, E .; H. See, Immergut, Third Edition, Wiley, New York, 1989. In the following we use acrylates (and in some cases methacrylates) to illustrate the flexibility of the formulation approach. Similar structures with other reactive groups based on small or large molecular structures (eg, acrylamide, vinyl ether, vinyl, diene, etc.) can be used in combination with the disclosed casting process.

【0052】 デッドポリマー反応性可塑剤混合物の適合性を、以下の実施例1に例示される
ように、室温またはそれよりわずかに高い温度で、得られる材料の光学的透明度
をチェックすることで立証する。このような適合性を達成するために使用され得
る、反応性可塑剤の大きな多様性を実証するために、百〜千種の市販の化合物の
リストから少しだけを指定する。例えば、単官能性要素には以下が含まれるが、
これらに限定されない:イソデシルアクリレート、ヘキサデシルアクリレート、
ステアリルアクリレート、イソボルニルアクリレート、ビニルベンゾエート、テ
トラヒドロフルフリルアクリレート(または、メタクリレート)、カプロラクト
ンアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、メチルメタクリレート、エチル
アクリレート、プロピルアクリレートおよびブチルアクリレートなど。2官能性
要素には、以下が挙げられるが、これらに限定されない:ポリエチレングリコー
ルジアクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、ヘキサンジオー
ルジアクリレート、Photomer4200(Henkel)、ポリブタジエ
ンジアクリレート(または、ジメタクリレート)、Ebecryl8402(R
adcure)、ビスフェノールAジアクリレート、エトキシル化(プロポキシ
ル化)ビスフェノールAジアクリレート。3官能性要素および多官能性要素には
、以下が挙げられるが、これらに限定されない:トリメチロールプロパントリア
クリレート(および、そのエトキシル化またはプロポキシル化誘導体)、ペンタ
エリスリトールテトラアクリレート(および、そのエトキシル化またはプロポキ
シル化誘導体)、Photomer6173(Henkelの専有(propr
ietary)の多官能性のアクリル化オリゴマー)、ならびにSartome
r(SRシリーズ)、Radcure(Ebecrylシリーズ)、およびHe
nkel(Photomerシリーズ)の脂肪族および芳香族アクリル酸オリゴ
マーの全群。
[0052] The compatibility of the dead polymer reactive plasticizer mixture is demonstrated by checking the optical clarity of the resulting material at room temperature or slightly above, as exemplified in Example 1 below. I do. To demonstrate the great variety of reactive plasticizers that can be used to achieve such compatibility, only a few are specified from a list of one hundred to one thousand commercially available compounds. For example, monofunctional elements include:
But not limited to: isodecyl acrylate, hexadecyl acrylate,
Stearyl acrylate, isobornyl acrylate, vinyl benzoate, tetrahydrofurfuryl acrylate (or methacrylate), caprolactone acrylate, cyclohexyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate and butyl acrylate. Bifunctional elements include, but are not limited to, polyethylene glycol diacrylate, polypropylene glycol diacrylate, hexanediol diacrylate, Photomer 4200 (Henkel), polybutadiene diacrylate (or dimethacrylate), Ebecryl 8402 ( R
adcur), bisphenol A diacrylate, ethoxylated (propoxylated) bisphenol A diacrylate. Trifunctional and multifunctional elements include, but are not limited to: trimethylolpropane triacrylate (and its ethoxylated or propoxylated derivatives), pentaerythritol tetraacrylate (and its ethoxyl) Or propoxylated derivatives), Photomer 6173 (Henkel's proprietary (propr)
ietary), a multifunctional acrylated oligomer), and Sartome
r (SR series), Radcure (Ebecryl series), and He
All groups of nkel (Photomer series) aliphatic and aromatic acrylic acid oligomers.

【0053】 (実施例) 以下の実施例は、本発明の実施を例示するために提供し、そして任意の様式で
本発明の範囲を規定することも限定することも意図しない。
EXAMPLES The following examples are provided to illustrate the practice of the present invention and are not intended to define or limit the scope of the invention in any manner.

【0054】 以下の実施例1〜8は、重合前に熱力学的適合性を示す材料の組を開発するた
めに設計される。実施例9〜11は、光硬化しても光学的に透明なままである系
を示し、そして高い屈折率を示す材料系をさらに例示する。3成分、4成分およ
び多成分混合物は、2成分実験から得られる知識に基づいて処方され得る。一般
的に、小さな分子の希釈液は、より高い収縮度を有する。しかし、これらはまた
、典型的により優れた可塑剤である。これに対して、オリゴマー可塑剤は、ほと
んど収縮しないが、これらはまた、より弱い溶媒和力(solvation p
ower)およびより少ない粘度の減少を示す。よって、反応性可塑剤の混合物
は、最適化された適合性、プロセッシング、および収縮特性を与えるように調製
される。
The following Examples 1-8 are designed to develop a thermoset compatible material set prior to polymerization. Examples 9-11 show systems that remain optically transparent upon photocuring, and further illustrate material systems that exhibit high refractive indices. Three-component, four-component and multi-component mixtures can be formulated based on knowledge gained from two-component experiments. Generally, diluents of small molecules have a higher degree of shrinkage. However, they are also typically better plasticizers. In contrast, oligomeric plasticizers shrink less, but they also have lower solvation forces.
lower) and less viscosity reduction. Thus, a mixture of reactive plasticizers is prepared to provide optimized compatibility, processing, and shrinkage properties.

【0055】 (実施例1.実験プロトコル) デッドポリマーを、意図した少量の反応性可塑剤で予め満たしたバイアルに添
加した。攪拌により混合物を均質化している間、穏やかに加熱した。得られた半
固体状の塊であることを視覚的に確認し、様々な温度で光学的に透明であること
を記録した。完全な透明さは、成分混和性であることを示す。かすかな曇りがあ
ることは、部分的に混和性であることを示唆し、不透明性は非適合性に等しい(
相分離の結果による光散乱)。従って、デッドポリマー反応性可塑剤の多くの組
は、研究され得る。
Example 1. Experimental Protocol Dead polymer was added to a vial pre-filled with the intended small amount of reactive plasticizer. The mixture was gently heated while being homogenized by stirring. The resulting semi-solid mass was visually confirmed and recorded as optically transparent at various temperatures. Complete clarity indicates that the ingredients are miscible. The slight haze indicates partial miscibility, and opacity equals incompatibility (
Light scattering as a result of phase separation). Thus, many sets of dead polymer reactive plasticizers can be studied.

【0056】 実施例2〜8に、系適合性および部分適合性のいくつかの発見、次にこの手順
を報告する。
Examples 2-8 report some discoveries of system suitability and partial suitability, and then report this procedure.

【0057】 (実施例2.Kratonをベースとする系) 以下のポリマーは、実施例1に記載されるプロトコールを使用して研究される
。添付の表は、ポリマーの特性を要約する。
Example 2. Kraton-based system The following polymers are studied using the protocol described in Example 1. The accompanying table summarizes the properties of the polymer.

【0058】[0058]

【表1】 S=スチレン、EB=エチレンブチレン、B=ブタジエン、I=イソプレン。[Table 1] S = styrene, EB = ethylene butylene, B = butadiene, I = isoprene.

【0059】 ヘキサンジオールジアクリレートは、G1650を除いて、全てのKrato
nサンプルを十分に溶媒和し、このことは、部分混和性であることを示す。Ph
otomer4200は、D1102、D1107、D4141、D4240p
およびG1657を上昇温度で溶媒和する。Photomer4200(オリゴ
マージアクリレート)は、G1652を部分的に溶媒和する。ポリブタジエンジ
メタクリレート(SartomerCN301)は、D116、D1102、お
よびD4141を上昇温度で部分的に溶媒和する。Ebecryl8402は、
G1657を溶媒和する。イソデシルアクリレートは、上記の全てのKrato
nと適合性である。ヘキサデシルアクリレート、ラウリルアクリレートおよびス
テアリルアクリレートは、上昇温度でKratonを溶媒和する。
[0059] Hexanediol diacrylate was used for all Krato except G1650.
The n samples were fully solvated, indicating partial miscibility. Ph
The automer 4200 is D1102, D1107, D4141, D4240p
And G1657 are solvated at elevated temperature. Photomer 4200 (oligomer diacrylate) partially solvates G1652. Polybutadiene dimethacrylate (Sartomer CN301) partially solvates D116, D1102, and D4141 at elevated temperatures. Ebecryl8402 is
G1657 is solvated. Isodecyl acrylate can be obtained from all of the above Krato
Compatible with n. Hexadecyl acrylate, lauryl acrylate and stearyl acrylate solvate Kraton at elevated temperatures.

【0060】 Kratonを溶媒和する他のモノマーには、ブチルアクリレート、イソオク
チルアクリレート、イソボルニルアクリレート、ベンジルアクリレート、テトラ
ヒドロフルフリルアクリレート、およびビニルベンゾエートが挙げられる。一般
に、脂肪族アクリレートは、ゴム状のKratonを十分に溶媒和する。エトキ
シル化ビスフェノールAジアクリレート(平均分子量が424である)は、Kr
atonD4240p、D1107、D4141、およびD1102をほんのわ
ずかに溶媒和させる。
Other monomers that solvate Kraton include butyl acrylate, isooctyl acrylate, isobornyl acrylate, benzyl acrylate, tetrahydrofurfuryl acrylate, and vinyl benzoate. Generally, aliphatic acrylates sufficiently solvate rubbery Kraton. Ethoxylated bisphenol A diacrylate (average molecular weight is 424) has a Kr
Aton D4240p, D1107, D4141, and D1102 are only slightly solvated.

【0061】 (実施例3.スチレンリッチSBS系) KratonD1401Pは、直鎖スチレンリッチSBSトリブロックコポリ
マーである。KratonD1401Pを溶媒和する反応性可塑剤には、ビニル
ベンゾエート;テトラヒドロフルフリルアクリレート;ベンジルアクリレート;
イソボルニルアクリレート;ブチルアクリレート;オクチルアクリレート;イソ
デシルアクリレート;ブタンジオールジアクリレート;ヘキサンジオールジアク
リレート;およびエトキシル化ビスフェノールAジアクリレートが挙げられる。
Example 3. Styrene-rich SBS-based Kraton D1401P is a linear styrene-rich SBS triblock copolymer. Reactive plasticizers that solvate Kraton D1401P include vinyl benzoate; tetrahydrofurfuryl acrylate; benzyl acrylate;
Isobornyl acrylate; butyl acrylate; octyl acrylate; isodecyl acrylate; butanediol diacrylate; hexanediol diacrylate; and ethoxylated bisphenol A diacrylate.

【0062】 スチレンリッチSBSトリブロックコポリマーを含む熱力学的に適合性の系を
得るために、KratonD1401Pは、Phillips Chemica
l Company(K−Resin)、BASF(Styrolux)、Fi
na Chemicals(Finaclear)、およびAsahi Che
mical(Asaflex)から市販されるもののような他のSBSコポリマ
ーにより置換可能である。
To obtain a thermodynamically compatible system comprising a styrene-rich SBS triblock copolymer, Kraton D1401P was purchased from Phillips Chemical
l Company (K-Resin), BASF (Styrolux), Fi
na Chemicals (Finaclear), and Asahi Che
It can be replaced by other SBS copolymers such as those commercially available from Mical (Asaflex).

【0063】 (実施例4.PMMAをベースとする系) この研究は、分子量25,000のポリメチルメタクリレート(PMMA)サ
ンプルを用いて実施される。多くの反応性可塑剤は、PMMAと適合性であるこ
とが見出されてきた。これには、Photomer4200;Photomer
6173;多くのアルコキシル化多官能性アクリレートエステル(例えば、プロ
ポキシル化グリセロールトリアクリレート);ウレタンアクリレート(例えば、
Ebecryl8402(脂肪族)およびEbecryl4827、4849お
よび6700(芳香族));テトラヒドロフルフリルアクリレート;ベンジルア
クリレート;ブチルアクリレート;ブタンジオールジアクリレート;ヘキサンジ
オールジアクリレート;オクチルデシルアクリレート;イソボルニルアクリレー
ト;およびエトキシル化ビスフェノールAジアクリレートがある。
Example 4 PMMA-Based System This study is performed using a 25,000 molecular weight polymethyl methacrylate (PMMA) sample. Many reactive plasticizers have been found to be compatible with PMMA. This includes Photomer 4200; Photomer
6173; many alkoxylated polyfunctional acrylate esters (eg, propoxylated glycerol triacrylate); urethane acrylates (eg,
Ebecryl 8402 (aliphatic) and Ebecryl 4827, 4849 and 6700 (aromatic)); tetrahydrofurfuryl acrylate; benzyl acrylate; butyl acrylate; butanediol diacrylate; hexanediol diacrylate; octyldecyl acrylate; isobornyl acrylate; and ethoxylation There is bisphenol A diacrylate.

【0064】 (実施例5.ポリスチレンをベースとする系) ポリスチレンを溶媒和するアクリル酸可塑剤には、Photomer4200
、テトラヒドロフルフリルアクリレート、イソデシルアクリレートが挙げられる
。ビスフェノールAジアクリレート、ヘキサデシルアクリレート、およびステア
リルアクリレートは、上昇温度(例えば、約100℃)で適合性を示す。
Example 5 Polystyrene-Based System Acrylic plasticizers that solvate polystyrene include Photomer 4200
, Tetrahydrofurfuryl acrylate and isodecyl acrylate. Bisphenol A diacrylate, hexadecyl acrylate, and stearyl acrylate are compatible at elevated temperatures (eg, about 100 ° C.).

【0065】 (実施例6.ポリカーボネートをベースとする系) ビスフェノールAジアクリレート、アルコキシル化ビスフェノールAジアクリ
レート、脂環式エポキシ樹脂、N−ビニル−2−ピロリジノン、およびテトラヒ
ドロフルフリルアクリレートが特に、上昇温度でポリカーボネートの溶媒和のた
めに有用であることが見出されている。いくつかの芳香族ウレタンアクリレート
は、この成分の適合性を補助するために上記の化合物と共に混合され得る。
Example 6 Polycarbonate-Based Systems Bisphenol A diacrylate, alkoxylated bisphenol A diacrylate, cycloaliphatic epoxy resins, N-vinyl-2-pyrrolidinone, and tetrahydrofurfuryl acrylate are particularly elevated. It has been found to be useful for solvation of polycarbonate at temperatures. Some aromatic urethane acrylates can be mixed with the compounds described above to aid in the compatibility of this component.

【0066】 (実施例7.ARTONをベースとする系) ARTON FX4727T1(JSR Corporation)を溶媒和
する反応性可塑剤には、ベンジルアクリレート;イソボルニルアクリレート;イ
ソボルニルメタクリレート、ブチルアクリレート;オクチルアクリレート;イソ
オクチルアクリレート;イソデシルアクリレート;ラウリルアクリレート;ベヘ
ニルアクリレートがある。脂肪族アクリレートは、ARTONを非常に十分に溶
媒和する。
Example 7 ARTON-Based System Reactive plasticizers that solvate ARTON FX4727T1 (JSR Corporation) include benzyl acrylate; isobornyl acrylate; isobornyl methacrylate, butyl acrylate; octyl acrylate. Isooctyl acrylate; isodecyl acrylate; lauryl acrylate; behenyl acrylate. Aliphatic acrylates very well solvate ARTON.

【0067】 (実施例8.ZEONEXをベースとする系) オクタデシル(octyldecyl)アクリレート、ブチルアクリレート、
およびイソオクチルアクリレートは、Zeonex 480R(Nippon
Zeon Co.,Ltd)を溶媒和する。イソボルニルアクリレートは、Ze
onex 480RおよびE48R、ならびにZeonor 1420R、10
20Rおよび1600Rを溶媒和する。ラウリルアクリレートおよびベヘニルア
クリレートは、ZEONEX 480RおよびE48Rを上昇温度で溶媒和する
Example 8. ZEONEX based system Octyldecyl acrylate, butyl acrylate,
And isooctyl acrylate are available from Zeonex 480R (Nippon
Zeon Co. , Ltd) are solvated. Isobornyl acrylate is Ze
onex 480R and E48R, and Zeonor 1420R, 10
Solvate 20R and 1600R. Lauryl acrylate and behenyl acrylate solvate ZEONEX 480R and E48R at elevated temperatures.

【0068】 (実施例9.透明な光硬化系) デッドポリマー、反応性可塑剤、および光開始剤を含む混合物を、実施例1に
記載のプロトコルにより混合した。反応性可塑剤の量は、典型的に3%〜25%
であり、そして光開始剤は、1重量%〜5重量%であった。実施例の光開始剤は
、SartomerのEsacure KT046およびCiba Geigy
のIrgacure184を含む。
Example 9. Transparent photocuring system A mixture comprising a dead polymer, a reactive plasticizer, and a photoinitiator was mixed according to the protocol described in Example 1. The amount of reactive plasticizer is typically between 3% and 25%
And the photoinitiator was 1% to 5% by weight. The photoinitiators of the examples were Sartomer's Esacure KT046 and Ciba Geigy.
Irgacure 184.

【0069】 得られる半固体組成物をわずかに加熱し(約100℃以下)、平らなガラスプ
レートの間にプレスし、そしてUV光によりフラッド曝露した(flood−e
xpose)。急速な重合は、透明かつ半固体状材料に導くことが観察された。
The resulting semi-solid composition was slightly heated (up to about 100 ° C.), pressed between flat glass plates, and flood exposed by UV light (flood-e).
xpose). Rapid polymerization has been observed to lead to transparent and semi-solid materials.

【0070】 透明な光硬化系の例には、以下が挙げられる:実施例3により報告されるKr
aton D1401Pをベースとする系;実施例4により報告されるPMMA
をベースとする系;実施例7により報告されるARTONをベースとする系。K
raton D1401Pをベースとする系はまた、優れた耐衝撃性を示した。
Examples of transparent light-curing systems include: Kr reported by Example 3
system based on aton D1401P; PMMA reported by Example 4
Based system; ARTON based system reported by Example 7. K
Systems based on raton D1401P also showed excellent impact resistance.

【0071】 (実施例10.高い屈折率を有する透明な光硬化系) デッドポリマー、反応性可塑剤、および光開始剤を含む混合物を、実施例1に
記載されるプロトコルにより混合し、そして実施例9に記載されるようにさらに
処理した。デッドポリマーは、KratonD1401Pであり、そして反応性
可塑剤は、ベンジルアクリレートであり、これらを、88/12の重量比で混合
した。Irgacure184を、この系の全重量を基準に2重量%の混合物に
添加した。UV硬化後、2.4mmの厚さを有するフラットなサンプルを生成し
、これは、700nmの波長で88%の光の透過率を示した。この硬化したサン
プルの屈折率は、室温におけるナトリウムD線において1.578であった。
Example 10 Transparent Photocuring System with High Refractive Index A mixture comprising a dead polymer, a reactive plasticizer, and a photoinitiator is mixed according to the protocol described in Example 1 and performed. Further processing was as described in Example 9. The dead polymer was Kraton D1401P and the reactive plasticizer was benzyl acrylate, which was mixed in a 88/12 weight ratio. Irgacure 184 was added to 2% by weight of the mixture, based on the total weight of the system. After UV curing, a flat sample having a thickness of 2.4 mm was produced, which showed a light transmission of 88% at a wavelength of 700 nm. The refractive index of the cured sample was 1.578 at room temperature sodium D line.

【0072】 (実施例11.待機時間を利用する透過系) Kraton D1401Pおよびイソオクチルアクリレートを93/7の重
量比でガラス容器に添加した。キャップをした容器を一晩静置した。24時間後
、この混合物は、透明で、半固体の塊であった。Irgacure184を、こ
の混合物に2重量%(この系の全重量を基準に)となるまで添加し、少し加熱し
、そして手動で混合しながらこの系中に溶解した。得られた半固体の塊を実施例
9に記載されるようにさらに処理した。UV硬化後、2.3mmの厚さを有する
フラットなサンプルを生成し、これは、700nmの波長で90%の光の透過率
を示した。この硬化したサンプルの屈折率は、室温におけるナトリウムD線にお
いて1.574であった。
Example 11 Permeation System Utilizing Standby Time Kraton D1401P and isooctyl acrylate were added to a glass container in a weight ratio of 93/7. The capped container was allowed to stand overnight. After 24 hours, the mixture was a clear, semi-solid mass. Irgacure 184 was added to the mixture to 2% by weight (based on the total weight of the system), slightly heated and dissolved in the system with manual mixing. The resulting semi-solid mass was further processed as described in Example 9. After UV curing, a flat sample having a thickness of 2.3 mm was produced, which showed 90% light transmission at a wavelength of 700 nm. The refractive index of the cured sample was 1.574 at room temperature sodium D line.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C08J 5/00 CFD C08J 5/00 CFD G02B 1/04 G02B 1/04 // B29K 21:00 B29K 21:00 69:00 69:00 B29L 11:00 B29L 11:00 (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,SD,SL,SZ,TZ,UG,ZW ),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU, TJ,TM),AE,AL,AM,AT,AU,AZ, BA,BB,BG,BR,BY,CA,CH,CN,C U,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,GB,GD ,GE,GH,GM,HR,HU,ID,IL,IN, IS,JP,KE,KG,KP,KR,KZ,LC,L K,LR,LS,LT,LU,LV,MD,MG,MK ,MN,MW,MX,NO,NZ,PL,PT,RO, RU,SD,SE,SG,SI,SK,SL,TJ,T M,TR,TT,UA,UG,US,UZ,VN,YU ,ZA,ZW (72)発明者 ヒューストン, マイケル アメリカ合衆国 カリフォルニア 94709, バークレー, マーチン ルーサー キ ング ジュニア ウェイ ナンバーイー 1429 (72)発明者 日野 利昭 アメリカ合衆国 カリフォルニア 94709, バークレー, スプルース ストリート 1786, アパートメント 109 Fターム(参考) 4F071 AA02 AA12X AA22X AA33 AA50 AA78 AF07 AF23 AF54 AH07 AH19 BA08 BA09 BB01 BB12 BC17 4F204 AA04E AA12E AA13E AA21E AA28 AA44 AA45 AB03 AB04 AB07 AH73 AH74 EA03 EB01 EF01 EK13 EK18 4J011 GA05 GB08 GB09 PA65 PA76 PA89 PC08 QA03 QA12 QA13 QB05 UA01 VA04 WA07 4J026 AA07 AA17 AA25 AA45 AA61 AA62 AA68 AA69 AB34 AC11 AC12 AC15 BA26 BA28 BA29 BA30 BA46 BA50 DB05 DB07 DB24 DB33 DB36 FA09 GA06 GA08 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) C08J 5/00 CFD C08J 5/00 CFD G02B 1/04 G02B 1/04 // B29K 21:00 B29K 21: 00 69:00 69:00 B29L 11:00 B29L 11:00 (81) Designated country EP (AT, BE, CH, CY, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LU , MC, NL, PT, SE), OA (BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GW, ML, MR, NE, SN, TD, TG), AP (GH, GM, K) E, LS, MW, SD, SL, SZ, TZ, UG, ZW), EA (AM, AZ, BY, KG, KZ, MD, RU, TJ, TM), AE, AL, AM, A , AU, AZ, BA, BB, BG, BR, BY, CA, CH, CN, CU, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, GB, GD, GE, GH, GM, HR, HU, ID, IL, IN, IS, JP, KE, KG, KP, KR, KZ, LC, LK, LR, LS, LT, LU, LV, MD, MG, MK, MN, MW, MX, NO, NZ , PL, PT, RO, RU, SD, SE, SG, SI, SK, SL, TJ, TM, TR, TT, UA, UG, US, UZ, VN, YU, ZA, ZW Houston, Michael United States California 94709, Berkeley, Martin Luther King Jr. Way No. 1429 (72) Inventor Toshiaki Hino California 94709, United States Berkeley, Spruce Street 1786, United States Statement 109 F-term (reference) 4F071 AA02 AA12X AA22X AA33 AA50 AA78 AF07 AF23 AF54 AH07 AH19 BA08 BA09 BB01 BB12 BC17 4F204 AA04E AA12E AA13E AA21E AA28 AA44 AA45 AB03 PA04 AB07 AH01 EB01 PA07 GBH QA03 QA12 QA13 QB05 UA01 VA04 WA07 4J026 AA07 AA17 AA25 AA45 AA61 AA62 AA68 AA69 AB34 AC11 AC12 AC15 BA26 BA28 BA29 BA30 BA46 BA50 DB05 DB07 DB24 DB33 DB36 FA09 GA06 GA08

Claims (44)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 デッドポリマー、反応性可塑剤および開始剤の混合物を含む
重合可能な組成物であって、ここで、該重合可能組成物が、半固体で適応性であ
り、そして重合される際に低い収縮度を示す、組成物。
1. A polymerizable composition comprising a mixture of a dead polymer, a reactive plasticizer and an initiator, wherein the polymerizable composition is semi-solid, adaptable, and polymerized. A composition that exhibits a low degree of shrinkage.
【請求項2】 前記反応性可塑剤が前記組成物の50重量%未満である、請
求項1に記載の重合可能な組成物。
2. The polymerizable composition of claim 1, wherein the reactive plasticizer is less than 50% by weight of the composition.
【請求項3】 前記反応性可塑剤が前記組成物の25重量%未満である、請
求項1に記載の重合可能な組成物。
3. The polymerizable composition of claim 1, wherein the reactive plasticizer is less than 25% by weight of the composition.
【請求項4】 反応性可塑剤および開始剤の混合物を含む重合可能な組成物
であって、ここで、該重合可能な組成物が、半固体で適応性であり、そして重合
される際に低い収縮度を示す、組成物。
4. A polymerizable composition comprising a mixture of a reactive plasticizer and an initiator, wherein the polymerizable composition is semi-solid, adaptable, and A composition exhibiting a low degree of shrinkage.
【請求項5】 周囲温度または高温で透明である、請求項1〜4のいずれか
に記載の重合可能な組成物。
5. The polymerizable composition according to claim 1, which is transparent at ambient or elevated temperatures.
【請求項6】 前記デッドポリマーが熱可塑性エラストマーである、請求項
1〜4のいずれかに記載の重合可能な組成物。
6. The polymerizable composition according to claim 1, wherein said dead polymer is a thermoplastic elastomer.
【請求項7】 前記反応性可塑剤が、重合の際に、耐衝撃性網目構造を形成
する、請求項1〜5のいずれかに記載の重合可能な組成物。
7. The polymerizable composition according to claim 1, wherein the reactive plasticizer forms an impact network when polymerized.
【請求項8】 前記反応性可塑剤が、重合の際に、高忠実度の複製を示す網
目構造を形成する、請求項1〜4のいずれかに記載の重合可能な組成物。
8. The polymerizable composition according to claim 1, wherein the reactive plasticizer forms a network structure exhibiting high fidelity replication upon polymerization.
【請求項9】 高分子網目構造であって、該網目構造が、以下: デッドポリマー、反応性可塑剤、開始剤、および必要に応じて他の添加剤を共
に混合して、半固体の重合可能な組成物を形成する工程; 該半固体組成物を所望の形状に形作る工程;ならびに 該組成物を重合エネルギー源に暴露し、該高分子網目構造を得る工程、 によって作製される、高分子網目構造。
9. A polymer network, wherein the network comprises: a semi-solid polymer, mixed together with: a dead polymer, a reactive plasticizer, an initiator, and optionally other additives. Forming a possible composition; shaping the semi-solid composition into a desired shape; and exposing the composition to a source of polymerization energy to obtain the polymer network. Mesh structure.
【請求項10】 高分子網目構造であって、該網目構造が、以下: デッドポリマー、反応性可塑剤、開始剤、および必要に応じて他の添加剤を共
に混合して、半固体の重合可能な組成物を形成する工程; 該半固体組成物をプリフォームに形成する工程; 該プリフォームを鋳型内に配置する工程; 該鋳型を圧縮または加熱あるいは両方を行い、その結果、該半固体組成物が、
該鋳型の内部キャビティの形状となる工程;ならびに 該組成物を重合エネルギー源に暴露し、該高分子網目構造を得る工程、 によって作製される、高分子網目構造。
10. A polymer network, wherein the network comprises: a semi-solid polymer, mixed together with a dead polymer, a reactive plasticizer, an initiator, and optionally other additives. Forming a possible composition; forming the semi-solid composition into a preform; placing the preform in a mold; compressing and / or heating the mold, resulting in the semi-solid The composition is
Shaping the interior cavity of the mold; and exposing the composition to a source of polymerization energy to obtain the polymer network.
【請求項11】 高分子網目構造であって、該網目構造が、以下: 反応性可塑剤、開始剤、および必要に応じて他の添加剤を共に混合して、半固
体の重合可能な組成物を形成する工程; 該半固体組成物を所望の形状に形作る工程;ならびに 該組成物を重合エネルギー源に暴露し、該高分子網目構造を得る工程、 によって作製される、高分子網目構造。
11. A semi-solid polymerizable composition comprising a polymer network, comprising: a reactive plasticizer, an initiator, and optionally other additives, mixed together. Forming the article; shaping the semi-solid composition into a desired shape; and exposing the composition to a source of polymerization energy to obtain the polymer network.
【請求項12】 高分子網目構造であって、該網目構造が、以下: 反応性可塑剤、開始剤、および必要に応じて他の添加剤を共に混合して、半固
体の重合可能な組成物を形成する工程; 該半固体組成物をプリフォームに形成する工程; 該プリフォームを鋳型内に配置する工程; 該鋳型を圧縮または加熱あるいは両方を行い、その結果、該半固体組成物が、
該鋳型の内部キャビティの形状となる工程;ならびに 該組成物を重合エネルギー源に暴露し、該高分子網目構造を得る工程、 によって作製される、高分子網目構造。
12. A polymer network, comprising: a semi-solid polymerizable composition comprising: a reactive plasticizer, an initiator, and optionally other additives mixed together. Forming the article; forming the semi-solid composition into a preform; placing the preform in a mold; compressing and / or heating the mold so that the semi-solid composition is ,
Shaping the interior cavity of the mold; and exposing the composition to a source of polymerization energy to obtain the polymer network.
【請求項13】 請求項9〜12のいずれかに記載の高分子網目構造であっ
て、前記組成物を形作る工程の後、かつ前記重合エネルギー源へ暴露する工程の
前に、所定の温度で待機する期間を提供する工程をさらに含む、高分子網目構造
13. The polymer network according to claim 9, wherein after the step of shaping the composition and before the step of exposing to the polymerization energy source, at a predetermined temperature. The polymeric network further comprising providing a waiting period.
【請求項14】 前記反応性可塑剤が、前記組成物の約50重量%未満を構
成する、請求項9、10または13に記載の高分子網目構造。
14. The polymeric network of claim 9, 10 or 13, wherein the reactive plasticizer comprises less than about 50% by weight of the composition.
【請求項15】 前記反応性可塑剤が、前記組成物の約25重量%未満を構
成する、請求項9、10または13に記載の高分子網目構造。
15. The polymeric network of claim 9, 10 or 13, wherein the reactive plasticizer comprises less than about 25% by weight of the composition.
【請求項16】 前記高分子網目構造が透明である、請求項9〜15のいず
れかに記載の高分子網目構造。
16. The polymer network according to claim 9, wherein the polymer network is transparent.
【請求項17】 前記高分子網目構造が高い屈折率を有する、請求項9〜1
5のいずれかに記載の高分子網目構造。
17. The polymer network according to claim 9, wherein said polymer network has a high refractive index.
6. The polymer network structure according to any one of 5.
【請求項18】 前記反応性可塑剤が、重合の際に、耐衝撃性網目構造を形
成する、請求項9〜15のいずれかに記載の高分子網目構造。
18. The polymer network according to claim 9, wherein the reactive plasticizer forms an impact network when polymerized.
【請求項19】 前記デッドポリマーが、熱可塑性エラストマーである、請
求項9、10、および13〜18のいずれかに記載の高分子網目構造。
19. The polymer network according to claim 9, wherein the dead polymer is a thermoplastic elastomer.
【請求項20】 前記デッドポリマーが、高性能エンジニアリング熱可塑性
樹脂である、請求項9、10、および13〜18のいずれかに記載の高分子網目
構造。
20. The polymer network according to claim 9, wherein the dead polymer is a high-performance engineering thermoplastic resin.
【請求項21】 前記デッドポリマーがポリカーボネートである、請求項9
、10、および13〜18のいずれかに記載の高分子網目構造。
21. The method of claim 9, wherein said dead polymer is polycarbonate.
19. The polymer network structure according to any one of claims 10 and 13 to 18.
【請求項22】 硬化の際に低い収縮度を示す、請求項9〜21のいずれか
に記載の高分子網目構造。
22. The polymer network structure according to claim 9, which exhibits a low degree of shrinkage upon curing.
【請求項23】 高忠実度の複製を示す、請求項9〜21のいずれかに記載
の高分子網目構造。
23. A polymeric network according to any one of claims 9 to 21 that exhibits high fidelity replication.
【請求項24】 物品を形成する方法であって、該方法が、以下の工程: デッドポリマー、反応性可塑剤、開始剤、および必要に応じて他の添加剤を共
に混合して、半固体の重合可能な組成物を形成する工程; 該半固体組成物を所望の形状に形作る工程; 該組成物を重合エネルギー源に暴露し;生じる物品を得る工程 を包含する、方法。
24. A method of forming an article, comprising: mixing together a dead polymer, a reactive plasticizer, an initiator, and optionally other additives, to form a semi-solid. Forming the semi-solid composition into a desired shape; exposing the composition to a source of polymerization energy; and obtaining the resulting article.
【請求項25】 物品を形成する方法であって、該方法が、以下の工程: デッドポリマー、反応性可塑剤、開始剤、および必要に応じて他の添加剤を共
に混合して、半固体の重合可能な組成物を形成する工程; 該半固体組成物をプリフォームに形成する工程; 少なくとも2つの部分の鋳型本体を提供する工程であって、該部分が該部分の
間に内部キャビティを規定し、該キャビティが所望の形状に対応する、工程; 該プリフォームを該鋳型の内部キャビティに配置する工程; 該鋳型を圧縮または加熱あるいは両方を行い、その結果、該半固体組成物が、
該鋳型の内部キャビティの形状となる工程; 該組成物を重合エネルギー源に暴露し;生じる物品を得る工程、 を包含する、方法。
25. A method of forming an article, comprising the steps of: mixing a dead polymer, a reactive plasticizer, an initiator, and optionally other additives together to form a semi-solid. Forming the semi-solid composition into a preform; providing a mold body of at least two parts, the parts defining an internal cavity between the parts. Defining, wherein the cavity corresponds to a desired shape; placing the preform in the interior cavity of the mold; compressing and / or heating the mold so that the semi-solid composition comprises:
Shaping the interior cavity of the mold; exposing the composition to a source of polymerization energy; and obtaining the resulting article.
【請求項26】 物品を形成する方法であって、該方法が、以下の工程: 反応性可塑剤、開始剤、および必要に応じて他の添加剤を共に混合して、半固
体の重合可能な組成物を形成する工程; 該半固体組成物を所望の形状に形作る工程;ならびに 該組成物を重合エネルギー源に暴露する工程、 を包含する、方法。
26. A method of forming an article, comprising the steps of: mixing together a reactive plasticizer, an initiator, and optionally other additives to form a semi-solid polymerizable material. Forming a semi-solid composition into a desired shape; and exposing the composition to a source of polymerization energy.
【請求項27】 物品を形成する方法であって、該方法が、以下の工程: 反応性可塑剤、開始剤、および必要に応じて他の添加剤を共に混合して、半固
体の重合可能な組成物を形成する工程; 該半固体組成物をプリフォームに形成する工程; 少なくとも2つの部分の鋳型本体を提供する工程であって、該部分が該部分の
間に内部キャビティを規定し、該キャビティが所望の形状に対応する、工程; 該プリフォームを該鋳型の内部キャビティに配置する工程; 該鋳型を圧縮または加熱あるいは両方を行い、その結果、該半固体組成物が、
該鋳型の内部キャビティの形状となる工程; 該組成物を重合エネルギー源に暴露し;生じる物品を得る工程、 を包含する、方法。
27. A method of forming an article, comprising: mixing together a reactive plasticizer, an initiator, and optionally other additives to form a semi-solid polymerizable material. Forming the semi-solid composition into a preform; providing a mold body of at least two parts, the parts defining an internal cavity between the parts; Placing the preform in the interior cavity of the mold; compressing and / or heating the mold so that the semi-solid composition comprises:
Shaping the interior cavity of the mold; exposing the composition to a source of polymerization energy; and obtaining the resulting article.
【請求項28】 請求項22〜27のいずれかに記載の方法であって、該方
法が、前記組成物が形作られる工程の後、かつ前記重合エネルギー源へ暴露する
工程の前に、所定の温度で待機する期間を提供する工程をさらに含む、方法。
28. The method according to any of claims 22 to 27, wherein the method comprises the steps of: forming a composition after forming the composition and exposing the composition to a source of polymerization energy. The method further comprising providing a waiting period at the temperature.
【請求項29】 前記混合する工程が、前記成分が機械的に攪拌されない待
機する期間を含む、請求項22〜27のいずれかに記載の方法。
29. The method according to any of claims 22 to 27, wherein the mixing step comprises a waiting period in which the components are not mechanically agitated.
【請求項30】 前記反応性可塑剤が、前記組成物の約50重量%未満を構
成する、請求項24、25、28または29に記載の方法。
30. The method of claim 24, 25, 28 or 29, wherein said reactive plasticizer comprises less than about 50% by weight of said composition.
【請求項31】 前記反応性可塑剤が、前記組成物の約25重量%未満を構
成する、請求項24、25、28または29に記載の方法。
31. The method of claim 24, 25, 28 or 29, wherein said reactive plasticizer comprises less than about 25% by weight of said composition.
【請求項32】 絡み合ったデッドポリマー内に反応性可塑剤の半相互侵入
ポリマー網目構造を含む、形作られた物品。
32. A shaped article comprising a semi-interpenetrating polymer network of a reactive plasticizer within an entangled dead polymer.
【請求項33】 形作られた物品であって、該物品が、絡み合ったデットポ
リマー内に反応性可塑剤の相互侵入架橋ポリマー網目構造を含み、該反応性可塑
剤ポリマー網目構造が、該デットポリマーへさらに架橋されている、物品。
33. A shaped article, wherein the article comprises an interpenetrating crosslinked polymer network of a reactive plasticizer within an entangled debt polymer, wherein the reactive plasticizer polymer network comprises the dead polymer. The article is further crosslinked.
【請求項34】 絡み合ったデッドポリマー内に相互侵入反応性可塑剤ポリ
マー鎖を含む、形作られた物品。
34. A shaped article comprising interpenetrating reactive plasticizer polymer chains within an entangled dead polymer.
【請求項35】 前記反応性可塑剤が、前記物品の組成の約50重量%未満
を構成する、請求項32、33または34に記載の形作られた物品。
35. The shaped article of claim 32, 33 or 34, wherein the reactive plasticizer comprises less than about 50% by weight of the composition of the article.
【請求項36】 前記反応性可塑剤が、前記物品の組成の約25重量%未満
を構成する、請求項32、33または34に記載の形作られた物品。
36. The shaped article of claim 32, 33 or 34, wherein the reactive plasticizer comprises less than about 25% by weight of the composition of the article.
【請求項37】 前記物品が透明である、請求項32〜36のいずれかに記
載の形作られた物品。
37. The shaped article of any of claims 32-36, wherein the article is transparent.
【請求項38】 前記物品が高い屈折率を有する、請求項32〜36のいず
れかに記載の形作られた物品。
38. The shaped article of any of claims 32-36, wherein the article has a high refractive index.
【請求項39】 前記デッドポリマーが熱可塑性エラストマーである、請求
項32〜38のいずれかに記載の形作られた物品。
39. The shaped article of any of claims 32-38, wherein the dead polymer is a thermoplastic elastomer.
【請求項40】 前記デットポリマーが高性能エンジニアリング熱可塑性樹
脂である、請求項32〜38のいずれかに記載の形作られた物品。
40. The shaped article of any of claims 32-38, wherein the dead polymer is a high performance engineering thermoplastic.
【請求項41】 前記デットポリマーがポリカーボネートである、請求項3
2〜38のいずれかに記載の形作られた物品。
41. The dead polymer is a polycarbonate.
An article shaped according to any of claims 2 to 38.
【請求項42】 鋳造された前記物品が耐衝撃性である、請求項32〜41
のいずれかに記載の形作られた物品。
42. The article as cast, wherein the article is impact resistant.
An article shaped according to any of the preceding claims.
【請求項43】 硬化の際に低い収縮度を示す、請求項32〜42のいずれ
かに記載の形作られた物品。
43. The shaped article of any of claims 32-42, which exhibits a low degree of shrinkage upon curing.
【請求項44】 高忠実度の複製を示す、請求項32〜42のいずれかに記
載の形作られた物品。
44. The shaped article of any of claims 32-42, which exhibits high fidelity reproduction.
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